硅单晶硅生长炉技术指标1

DRF85硅单晶硅生长炉技术指标

合同编号：

第一章　设备概要

1－1【 目的 】

本设备是用于生产太阳能电池级单晶硅的CZ型拉晶装置。

1－2【 概要 】

在石英坩埚内填充多晶硅原料，在炉体内抽真空并加热至熔解多晶硅原料。从旋转着的受到温度控制的熔液上方降下籽晶与旋转坩埚内的熔硅接触后，在温度的精确控制下，通过一边旋转一边向上提拉籽晶来制造单晶硅。

１－３【 硅单晶生长炉制造装置的构造 】

１）　主  体

●籽晶提升装置

●上炉体    

●挡板阀（手动式）      

●主炉体     

●坩埚驱动机构   

●炉体升降机构  

●炉筒升降机构

●真空配管系统

●Ar气配管系统  

●冷却水用分流排 

●电器控制系统

●单相UPS

２）可据客户要求另配的项目  

●适用于20英寸坩埚的热场图纸 

●适用于18英寸坩埚的热场图纸

1－4【 手动・自动的定义 】

●手动：由人手使某程序或物体运转。 

●自  动：由系统对条件进行判定，使某程序或物体运转 。

1－5【 适用规格 】

设备的技术标准除满足以上要求外还须满足企业和行业的公认标准并且不低于制造厂商现有的制造标准，同时须满足正常的单晶生产需要。

第二章 使用条件（本章的内容须客户解决或做到的事项）

２－1【使用环境】

1） 环境温度：20±5℃；

2） 相对湿度：≤65%(须保证没有结露情况的发生)，杜绝腐蚀性气体；

3） 洁 净 度：一般环境；

4） 外界振源大于10 Hz时，振幅值应小于0.003 mm；

5） 设备安装场所：主机基础承载能力要求大于 10000 KG/m2，推荐屋顶高度   8500mm（能确保上部维修空间 500mm以上）

8500mm =设备基础高度1100mm +设备最大高度6900mm +上部维修空间 500mm

２－2【支持系统】

1） 电 源：

●交流输入：三相AC 380V　 50Hz

●电压变动范围：342V～418V

●输入容量：200KVA

2） 冷却水（工业纯水）

●水 质：  酸碱度 PH=6.0～8.0

            硬度（CaCO3）＜150 PPM

导电率＜500μS/CM

氯离子（Cl-）＜100PPM 

硫酸根离子（SO42-）＜200PPM

            碳酸碱（CaCO3） 15～60PPM

●流量： 250L/min～300L/min

●水压： 1.2 kg/c㎡～1.5 kg/c㎡

●进水温度：15～25℃

3） Ar气流量

●流量： MAX 200L/min

●压力： 4.0 kg/c㎡以上，并带可调减压阀

4） 压缩空气

●压力： 7.0 kg/c㎡

●气管直径：10mm

5） 主真空泵能力 

●到达真空度： 6.7X10-2 Pa

●排气能力： 4200L/min

●口    径： 80mm 

6） 辅助真空泵能力 

●到达真空度：6.7X10-2 Pa

●排气能力： 900 L/min

●口    径： KF25

第三章 设备主要技术参数

3－1【产品规格】

1）　硅单晶直径：8”或6”

2）　硅单晶全长：2,000mm以下(Neck-Crown-Body-Tail)

3－2【设备真空度】

　　　　硅单晶的拉制环境：2.7 KPa以下

　　　　空的冷炉极限真空度：3 Pa以下

　    允许漏泄量：1Pa/10min 以下

3－3【设备的重量与外形尺寸】

●重量：

炉主体：约2500kg

机  架：约1500kg

控制柜：约200kg

电源柜：约1500kg

泵组：  约900kg

●外形尺寸：2130×1280×6900mm

（详见外形图，另行提供）

3－4【具体单元情况】

1） 籽晶驱动机构(吊线式)

●部件概要

由籽晶绳、拉晶用吊线的线辊和驱动其整体转动的轴构成。

通过滑线环向籽晶转动部位供电和传递信号。

●部件规格

籽晶软轴最大行程：约3400mm

提升速度：低速…0.2～8mm/min

：高速…≥400mm/min

旋转速度(CW)：2～30 rpm

可拉制单晶硅晶体重量： 100kg 以下

卷线辊筒：  周长200mm 

密  封：   晶体旋转轴：磁性流体

　　　　　 籽晶提升装置卷线轴：磁性流体

观察窗：一处

吊  线：材质：钨钼合金

　　　　　直径：约1.8mm

籽晶夹头(SEEDHOLDER)

主    体：钼制

重锤：SUS316L制　

籽晶炉内有效行程：

阀门打开     大约  3300 mm

阀门关闭     大约  2300 mm

2）上炉体

●部件概要

用于收纳拉制好的晶体，由炉顶部分和上炉筒构成。

●部件规格

总长度：2500 mm

内 径： 280 mm

材 质：内：SUS304（采用标准304无缝钢管）

　　　　　　　 外：SUS304　

观察窗： 一处

3）挡板阀（圆形）

●部件概要

作为上炉体与炉盖之间的隔离。

部件规格

构    造： 翻板式(水冷式)

驱动方式：手动

位置开关： 两处(开、关)

内 径：260mm

4） 主炉体

●部件概要

由炉盖、炉体、炉底盘构成。（可以装入18英吋和20英吋石英坩埚使用的热场）

上部（炉盖）可以随同隔离阀和上炉筒向上提升和向左旋转

下部(炉体)可升降和向右旋转

●部件规格

高度：炉 盖 高：385 mm

炉    筒：活动炉筒高度：850mm

          固定炉筒高度：400mm

测温口高度：660mm

两电极中心距：436mm

炉筒内径：850mm

材    质： 内：SUS316L　

外：SUS304L

观察窗：直径监视相机：一处

目测用：一处

冷却水流路分隔：螺旋形构造

冷却水排水口：炉体各部件最下部

5）坩埚驱动机构

●部件概要

由坩埚旋转轴、升降轴及其他构成

●部件规格

旋转速度：   2～20rpm 

升降轴行程： 400mm

升降速度：　低速： 0.04～4mm/min

　高速： 不小于100mm/min

手动升降功能： 有

坩埚轴荷重： 200kg以下

密  封： 磁性流体

         伸缩式焊接波纹管(材料：SUS316L)

升降旋转传动轴：水冷双层式构造

调整机构：水平：有

对中调整机构：有

限位开关： 两处(上限、下限)

6）炉体升降机构   

●部件概要

使上炉筒或炉盖以上的部件进行升降及旋转动作。

●部件规格

升降驱动方式：半自动

升降轴行程：≥150mm

旋转驱动方式：半自动

旋转范围：120°以内(向面朝设备正面时的左侧旋转)

※　在0°(原点)及120°(旋转后位置)位置上可以升降驱动。

防止脱落机构：液压锁

7）炉筒升降机构

●部件概要

使活动炉筒进行升降及旋转动作。

●部件规格

升降驱动方式：半自动

升降行程： ≥850mm

旋转驱动方式：手动

旋转范围：180° (向面朝设备正面时的右侧旋转)

8）　真空配管系统

●部件概要

供设备抽真空用。可设置炉内压力进行炉压自动控制。

●部件规格

  主真空泵的抽速：70 L/s

主真空管道的接口尺寸：φ80 mm

辅真空泵的抽速：15L/s

辅真空管道的接口尺寸：KF25

控 制 阀：气动

接口位置：下炉筒的左右两侧面(主真空泵)

上炉筒顶端(辅助真空泵)

9）Ar气配管系统  （装MFC）

●部件概要

将气体从支持系统向设备的各部件处分配

●部件规格

          最大流量 ：200 L/min（用MFC控制Ar）

          输入压力： 4.0 kg/cm2以上，并带可调减压阀

          端口位置：以下3个地方

1上炉体上部

2隔离阀后部

3炉盖上部

10）　冷却水系统

●部件概要

把支持系统的冷却水源向设备的各部件分配水流的装置。

装置中有温度报警检测点和流量开关。

●部件规格

冷却水源输入输出口尺寸：2英寸（详见外形图，另行提供）

流量： 250L/min～300L/min

水压： 1.2 kg/c㎡～1.5 kg/c㎡

进出水压力差：1kg/c㎡以上

进水温度：15～25℃

11）电器控制系统

　a) 加热器电源

●部件概要

供给电阻式发热器电源的部件

●部件规格

输入电压：三相380V AC （50Hz） 

加热器功率：  144 KW（DC60V 2400A）

输出控制方式： 功率控制

功率控制精度： 额定直流输出±2%以内

冷却水流量：不小于35L/min

水压：1.2-1.5kg/c㎡

b)晶体直径测定系统

●部件概要

由直径测定监视器部件与目视测定部件（另配）构成

●部件规格    

IRCON 控径

c)温度测定系统

●部件概要

通过辐射温度计对加热器载体的温度进行测定，并对加热部件实施控制

●部件规格

重复精度：0.1%（全量程）

测定范围：700～1700℃

测定波长：0.85～1.1μm

d)操作面板

●部件概要

LCD屏、手触面板操作

3－5 【 控制方式 】

1）控制器构成

工业触摸屏

通用PC

高性能PLC

2） 工艺控制方式　

2.1 等径程序为全自动，等径参数控制依照晶体长度或重量，等径长度或晶体重量有逻辑记忆功能，满足生长第二支晶体时等径参数自动连接第一支程序参数，进入收尾程序按照晶体实际重量。

2.2 收尾程序为开环半自动程序。

2.3 生长记录分为文字记录和曲线记录，文字记录应将手动所做的每一项记录在案，且将报警发出的信息记录在案，曲线记录应有实时记录功能。

2.4 PID控制能力：转肩后进入自动等径后晶棒直径不会出现超过2mm波动。

2.5 软件辅助功能：

2.5.1 自动计算剩余原料坩埚位置功能。

2.5.2 根据晶体直径、长度自动计算晶体重量（或根据直径、重量自动计算晶体长度）功能。

2.5.3 配有单相UPS切换控制功能（指电脑控制部分）   

2.5.4 取出晶体的办法 

通过炉体开启/升降机构将炉筒升起来后。

甲方：包头山晟新能源股份有限公司       乙方：江苏华盛天龙股份有限公司