Í framleiðsluferli ljósmyndafrumna er hitastýring lykilatriði sem hefur áhrif á skilvirkni og stöðugleika frumanna.
Eftirfarandi eru hitastýringaraðferðir og lykilatriði hvers aðalframleiðslutengils:
1.. Dreifingarbönd
- Virkni: Myndun PN mótum á yfirborði kísilþurrkunarinnar með dreifingu háhita.
- Hitastigssvið: Venjulega á milli 800 ~ 1000 gráðu, allt eftir dreifingargjafanum (td fosfórdreifing eða bórdreifing).
- Stjórnunaraðferð:
- Típulaga dreifingarofni með háum nákvæmni hitastýringarkerfi (td PID stjórn) til að halda hitastigssveiflum innan ± 1 gráðu.
- Kísilþurrkur eru hlaðnir í gegnum kvarsbáta og hitaðir jafnt til að forðast staðbundinn hitamismun.
- Rauntíma eftirlit með hitastigi ofnsins og stjórnun hvarfhraða með gasflæði (td súrefni, köfnunarefni).
2. etsunarferli
- Virkni: Fjarlægðu umfram efni úr brúnum eða flötum og hámarkaðu frumuuppbyggingu.
- Hitastig:
- Blaut etsing: Hitastig lausnarinnar er venjulega stjórnað við 20 ~ 30 gráðu til að forðast of ofbeldisfull viðbrögð.
- Þurrt etsing (svo sem plasma etsing): Hitastig búnaðarholsins ætti að vera stöðugt við 50 ~ 150 gráðu til að koma í veg fyrir skemmdir á kísilþakinu.
- Stjórnunaraðferð:
- Blautur etsing notar hitastillandi vatnsbað eða hitaskipti til að viðhalda hitastigi lausnarinnar.
- Þurrt æting stjórnar hitastigi hólfsins í gegnum innbyggða hitastýringarkerfi vélarinnar, svo sem vatnskælingu eða viðnámshitun.
3. Þunn filmuútfelling (td PECVD)
- Virkni: Útfelling and-endurspeglaðra húðun eða passivation lög (td Sinx) á yfirborði kísilþurrkanna.
- Hitastig: Lágt hitastigsferli (200 ~ 400 gráðu) til að forðast aukatjón á kísilþurrkum vegna mikils hitastigs.
- Stjórnunaraðferð:
- Notaðu plasma-aukna efnafræðilega gufuútfellingu (PECVD) tæki til að stjórna hvarfhitastiginu með RF afl og gasflæði.
- Innrautt hitamæling er notuð í holrými til að fylgjast með hitastigi kísilþaksins í rauntíma til að tryggja einsleitni.
4.. Skjáprentun og sintering
- Virkni: Prentun rafskauts slurry og mynda leiðandi snertingu með því að sinta.
- Hitastig:
- Þurrkunarstig: 100 ~ 150 gráðu til að fjarlægja leysiefni.
- Sintritstig: Hámarkshitastigið er um 750 ~ 850 gráðu til að tryggja samruna slurry og kísilþurrku.
- Stjórnunaraðferð:
- Notaðu keðju sintrunarofn með hitastigseftirliti (td forhitun, sintrun, kælingu svæði).
- Samræmd upphitun með innrauða upphitun eða heitu loftrás til að forðast aðskilnað rafskauts eða vinda.
5. Umhverfis hitastýring
- Kröfur um hreina herbergi: Framleiðsluverkstæðið þarf að viðhalda stöðugu hitastigi og rakastigi (svo sem hitastig 22 ± 2 gráðu, rakastig 40 ~ 60%) til að koma í veg fyrir oxun kísilþurrkunar eða niðurbrot búnaðar.
- Kæling búnaðar: Hákúlur (td dreifingarofnar, PECVD) þarf að vera búinn kælivatnskerfi til að forðast ofhitnun.
6. Eftirlit og endurgjöf
- Skynjarar: Notaðu hitauppstreymi, innrauða hitamæla eða ljósleiðara til að fylgjast með mikilvægum hitastigi hnút í rauntíma.
- Sjálfvirkni kerfi: Stjórnun lokaðra lykkja er náð með því að stilla virkan hitunar-/kælingarbreytur í gegnum PLC eða DCS kerfi.
Lykiláskoranir og lausnir
- Samræmingarmál: Óháð hitastýring á mörgum hitastigssvæðum og bjartsýni gasflæðishönnun (td gasdreifing í dreifingarofnum).
- Hröð rampur og hitastig: Notaðu hágæða hitaleiðandi efni eins og grafítbáta, eða hámarkaðu ofni uppbyggingu til að draga úr hitauppstreymi.
- Mismunandi ferli samhæfni: Til dæmis þarf að útbúa jarðgangalaga lag af TopCon frumum við lágan hita (um það bil 300 gráðu), sem þarf að passa hitastýringu búnaðarins.
Með ofangreindum hreinsuðum hitastýringaraðferðum er hægt að bæta umbreytingarvirkni og afrakstur ljósgeislafrumna verulega. Í raunverulegri framleiðslu þarf að stilla hitastigstærðirnar eftir sérstöku ferli (svo sem Perc, HJT, TopCon).