मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकनको क्रिस्टलाइजेशन प्रक्रियाको क्रममा धुलो हटाउनको लागि उपकरण

जब उनीहरु कुरा गर्छन्धुलो हटाउने उपकरणएउटै क्रिस्टल बढाउने सन्दर्भमा, धेरैले तुरुन्तै कार्यशालाको परिधिमा कतै निकास हुड वा चक्रवातको कल्पना गर्छन्। यो सायद सबै भन्दा साधारण गलत धारणा हो। वास्तवमा, यदि तपाईंले कहिल्यै देख्नुभएको छ कि कसरी, चरण सीमामा माइक्रोस्कोपिक कणको कारण, एक विस्थापन एकत्रीकरण सुरु भयो र सम्पूर्ण बाउल बर्बाद भयो, तपाईंले बुझ्नुहुन्छ कि धुलो हटाउने सहायक प्रणाली होइन, तर क्रिस्टलाइजेशन प्रविधिको एक भाग हो। विशेष गरी हाम्रो रूसी अवस्थाहरूमा, जहाँ कार्यशालाहरू प्रायः नयाँ छैनन्, र सिलिकन शुद्धताका लागि आवश्यकताहरू हरेक वर्ष बढ्दैछन्।

समस्या कहाँ छ: उनीहरूले खोजिरहेका ठाउँमा होइन

मुख्य चुनौती कार्य क्षेत्रको हावामा धुलो पनि होइन, यद्यपि यो महत्वपूर्ण छ। जोखिमको मुख्य स्रोत उपकरण र सहायक प्रक्रियाहरूबाट माध्यमिक धुलो गठन हो। उदाहरण को लागी, एक क्रूसिबल मा polysilicon लोड गर्दा, लिफ्टिंग र रोटेशन संयन्त्र को संचालन को समयमा, हीटर प्रतिस्थापन गर्दा पनि। ग्रेफाइट कणहरू, अक्साइड फिल्महरूका अवशेषहरू, गाइडहरूको घर्षण पहिरन - यी सबै तातो क्षेत्रमा उड्छन्। मानक सामान्य भेन्टिलेशन यहाँ शक्तिहीन छ; स्थानीय भेन्टिलेसन आवश्यक छ, र प्रक्रियामा नै एकीकृत।

एक पटक हामीले हल्का धातु विज्ञानबाट प्रणालीहरू अनुकूलन गर्ने प्रयास गर्यौं - यसले काम गरेन। Czochralski भट्टी वरिपरि तापमान व्यवस्था विशिष्ट छ: शक्तिशाली ताप प्रवाह, संवहन, चुम्बकीय क्षेत्र (यदि चुम्बकीकरण प्रयोग गरिन्छ)। निकास हुडले मेनिस्कसको तापक्रम चित्रलाई बाधा पुर्‍याउनु हुँदैन, अन्यथा क्रिस्टल 'प्ले' गर्न सुरु हुनेछ। मैले चूषण शक्ति र गर्मी स्ट्रोक बीच सन्तुलन थियो। धेरै ब्याचहरू त्यसपछि ज्यामिति र हावा सेवनको स्थान चयन नगरेसम्म बढेको अक्सिजन सामग्रीको साथ छोडियो।

वैसे, चुम्बकीय क्षेत्र को बारे मा। यदि प्रणालीले इन्डक्शन तताउने वा क्रुसिबलेस जोन पिघ्नका लागि उपकरणहरू प्रयोग गर्दछ भने, धुलो सङ्कलन पथहरूको धातु तत्वहरूले क्षेत्र कन्फिगरेसनलाई असर गर्न सक्छ। यो एक सूक्ष्म बिन्दु हो जुन वेंटिलेशन डिजाइनरहरूले अक्सर बिर्सन्छन्। मैले इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक प्रणालीको विषयमा गहिरो अध्ययन गर्ने विशेषज्ञहरूसँग परामर्श गर्नुपर्‍यो, उदाहरणका लागि, ईन्जिनियरहरूसँग।LONGI निगम। खानी र विद्युत चुम्बकीय उपकरणको डिजाइनमा उनीहरूको अनुभव क्षेत्र र संरचनाहरूको अन्तरक्रिया बुझ्न उपयोगी साबित भयो।

विशिष्ट समाधानहरू र तिनीहरूका समस्याहरू

अब उद्योग मानकले बिस्तारै विकास क्षेत्रलाई घेर्दै, ल्यामिनार प्रवाहको साथ प्रणालीहरू प्रस्तुत गर्दैछ। तर यहाँ पनि सबै चिल्लो छैन। फिल्टर सामग्री एक फरक कथा हो। अन्तिम चरणको लागि, HEPA फिल्टरहरू, निस्सन्देह, तर तिनीहरू अघि प्रभावकारी पूर्व-सफाई चाहिन्छ, अन्यथा तिनीहरू प्रत्येक हप्ता परिवर्तन हुनेछन्। हामीले इलेक्ट्रोस्टेटिक precipitators को साथ एक समाधान परीक्षण गर्यौं, तर ओजोन को समस्या मा भाग्यो - यो सिलिकन को लागी एक अवांछनीय सक्रिय ग्यास हो। तिनीहरूले अस्वीकार गरे।

मैले काममा देखेको अपेक्षाकृत सफल परियोजनाहरू मध्ये एक डबल-सर्किट सक्शनको सिद्धान्तमा बनाइएको थियो। पहिलो सर्किट फर्नेस आवरण मुनिबाट सीधा कम-गतिको सक्शन हो, ठूलो धुलो र तातो क्याप्चर गर्दछ। दोस्रो कार्य क्षेत्र माथि ल्यामिनार छतमा आपूर्ति गरिएको हावाको राम्रो शुद्धीकरण हो। कुञ्जी यी प्रवाहहरूलाई अलग गर्नु र प्राथमिक सर्किटबाट 'फोहोर' हावालाई दोस्रोसँग कतै प्रतिच्छेदन गर्नबाट रोक्नु थियो। योजना जटिल र स्थापना गर्न महँगो छ, तर यसले छ महिनामा 1.2% ले दोष दर घटाएर आफैंको लागि भुक्तानी गर्यो - यी उत्पादनको लागि ठूलो संख्या हो।

एक महत्त्वपूर्ण nuance सेवा हो। कुनै पनि, सबैभन्दा उत्तम प्रणाली पनि, अवरुद्ध हुन्छ। यदि फिल्टर वा हावा नलिकाहरूमा पहुँच एक दिनको लागि भट्टी रोक्न आवश्यक छ भने, यो अस्वीकार्य छ। डिजाइनले अन्तर-साइकल विन्डोहरूमा सेवालाई अनुमति दिनुपर्छ, 4-8 घण्टा। हामीले एक पटक परियोजनामा ​​तेर्सो रिट्र्याक्टेबल फिल्टर क्यासेटहरू सहितको प्रणाली समावेश गर्यौं - हामीले ठाउँ बचत गर्यौं, तर त्यसपछि यो पत्ता लाग्यो कि तिनीहरूलाई बदल्नको लागि हामीलाई विशेष लोडर चाहिन्छ, जुन हामीसँग कार्यशालामा थिएन। मैले यसलाई साधारण सीढीबाट ठाडोमा रूपान्तरण गर्नुपर्‍यो।

प्रक्रिया एकीकरण: एक अपरेटरको दृश्य

स्टोभमा व्यक्तिको दृष्टिकोणबाट, प्रणालीले अनावश्यक आवाज वा कम्पन सिर्जना गर्नु हुँदैन। कम्पन एकल क्रिस्टलको शत्रु हो। एकचोटि तिनीहरूले भट्टीको जगको साथ साझा प्लेटमा शक्तिशाली फ्यान राखे - माइक्रोभाइब्रेसनहरू आधार मार्फत प्रसारित भए, र स्ट्रिपहरू लगातार क्रिस्टलहरूमा देखा पर्‍यो। हामीले भेन्टिलेसन प्रणालीको लागि एक स्वतन्त्र कम्पन-पृथक आधार बनाउनु थियो। यो सानो कुरा जस्तो देखिन्छ, तर तपाईले यसलाई सन्दर्भ सर्तहरूमा फेला पार्नुहुनेछैन।

अर्को पक्ष भनेको व्यवस्थापन हो । आधुनिक क्रिस्टल बढ्दो बिरुवाहरू पूर्ण रूपमा स्वचालित छन्। आदर्श जब प्रणालीधुलो हटाउनेयो सर्किटमा पनि बनाइएको छ र प्रक्रियाको चरणमा आधारित सक्शन पावरलाई विनियमित गर्दछ: लोडिङ र अनलोडिङको समयमा अधिक तीव्र, क्रिस्टल शरीरको वृद्धिको समयमा न्यूनतम प्रवाह। तर यस्तो एकीकरण सधैं जोखिम हो। यदि एल्गोरिथ्म असफल भयो र एक महत्वपूर्ण क्षणमा अतिरिक्त थ्रस्ट सिर्जना गर्छ भने, तपाइँ बाउले गुमाउन सक्नुहुन्छ। त्यसकारण, हामीसँग जहिले पनि म्यानुअल ब्याकअप सर्किट हुन्छ, र अपरेटरहरूलाई यसलाई प्रयोग गर्न प्रशिक्षित गरिन्छ।

यहाँ, वैसे, नियन्त्रण प्रणालीको साथ जटिल औद्योगिक उपकरणहरूसँग सम्झौता गर्ने कम्पनीहरूको अनुभव काममा आउँछ। मलाई थाहा छLONGI निगम, यसको गम्भीर उत्पादन र ईन्जिनियरिङ् आधार (१,२०० भन्दा बढी कर्मचारीहरू, जसमध्ये धेरैले उच्च शिक्षा पाएका छन्) सँग त्यस्ता जटिल समाधानहरू विकास गर्न ठ्याक्कै सक्षम छ। तिनीहरूको वेबसाइटhttps://www.ljmagnet.ruगतिविधिको स्केललाई प्रतिबिम्बित गर्दछ, यद्यपि यो सिलिकनको बारेमा सीधा नहुन सक्छ - तर विश्वसनीय औद्योगिक प्रणालीहरू निर्माण गर्ने सिद्धान्तहरू विश्वव्यापी छन्।

मुद्दाको अर्थशास्त्र: सबै कुरा गणना गर्नुपर्छ

प्रणालीको लागत उच्च हुन सक्छ, र फाइनान्सरहरू सधैं ROI बारे सोध्छन्। सबैभन्दा सरल गणना रोकिएको विवाह मार्फत हो। तर त्यहाँ पनि कम स्पष्ट बचतहरू छन्। उदाहरणका लागि, महँगो हीटर र फर्नेस इन्सुलेशनको सेवा जीवन विस्तार गर्दै, जुन प्रवाहकीय धुलो (एउटै कार्बन) को प्रभावमा नष्ट हुन्छ। वा भ्याकुम अन्तर्गत भट्टी सञ्चालन भइरहेको छ भने भ्याकुम प्रणाली आफैं सफा गर्ने र मर्मत गर्ने लागत घटाउने।

हामीसँग एउटा केस थियो जहाँ, लोडिङ चरणमा प्रभावकारी धूलो हटाउने कार्यको परिचय दिएपछि, हामीले भ्याकुम पम्पहरूको सेवा अन्तराल लगभग 30% बढाउन सफल भयौं। यो तेल, फिल्टर र श्रम लागत मा प्रत्यक्ष बचत छ। यी तथ्याङ्कहरूले कुनै पनि प्राविधिक तर्कहरू भन्दा पहिले नै व्यवस्थापनलाई राम्रोसँग विश्वस्त पार्दछ।

तर त्यहाँ एक नकारात्मक पक्ष पनि छ - ऊर्जा खपत। शक्तिशाली फ्यानहरू र प्रणालीमा हावाको तताउने/ठुलो गर्ने क्षमता किलोवाट हो। गर्मी रिकभरी र चर गति मोटर्स संग आधुनिक प्रणाली लागत कम गर्न मद्दत गर्छ। तर तिनीहरूको कार्यान्वयन पूँजी लगानीको अर्को चरण हो। सन्तुलन पाउन गाह्रो छ।

भविष्यमा एक नजर: के परिवर्तन हुनेछ

प्रवृत्ति स्पष्ट छ - कुल स्वचालन र डिजिटलाइजेशन। मलाई लाग्छ कि हामी चाँडै नै प्रणालीहरू देख्नेछौं जसले वास्तविक समयमा धूलोको मात्रा मात्र होइन, तर यसको संरचना (प्रवेशित कणहरूको स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण) पनि देख्नेछ, र सक्शन प्यारामिटरहरू समायोजन गर्नुहोस् वा उपकरणको विशेष टुक्रा सेवा गर्नुपर्ने आवश्यकता बारे चेतावनी दिनुहोस् जहाँबाट धुलो उत्सर्जन बढेको छ। यो एकीकरण को अर्को स्तर हुनेछ।

अर्को क्षेत्र सामग्री हो। नयाँ, अधिक टिकाउ र छनौट फिल्टर सामग्रीको उदय, सम्भवतः झिल्लीमा आधारित, जसले प्रवाहमा धेरै प्रतिरोध नगरी एक निश्चित आकारको ठोस कणहरू मात्र राख्नेछ। यसले ऊर्जा लागत कम गर्नेछ।

अन्ततः,मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकन को क्रिस्टलाइजेशन को समयमा धुलो हटाउन को लागी उपकरणअब 'आवश्यक दुष्ट' वा खर्च वस्तुको रूपमा बुझिने छैन। यो व्यास वा तापमान नियन्त्रण प्रणाली जस्तै प्राविधिक मोड्युल हुनेछ। र यसको प्रभावकारिताले मुख्य सूचकलाई प्रत्यक्ष असर गर्नेछ - उपज, वेफरको लागत। र हाम्रो व्यवसायमा, हामीलाई थाहा छ, विजेता त्यो हो जसले हरेक सानो विवरणलाई नियन्त्रण गर्दछ। आँखामा नदेखिने धुलोको धुलो पनि।