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氣體純化設備
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氬氣氣體純化的方法

2021-12-19

氬氣氣體純化的方法

一、 概述

氬氣作為制作單晶及多晶硅的保護氣體,為了提高硅晶體的質量,如何選用較高純度的氬氣,是制作硅晶體的一個議題。通過對本裝置的使用,氬氣的純度其中氧含量小于1ppm時,水分也小于1ppm時,制作出的單晶硅其氧碳含量就小于0.5ppm,這樣就提高了單晶的使用壽命并能達到要求,贏得客戶的滿意和市場的需求。

由于一般液氬汽化后未經過純化處理,它的氧含量一般在2ppm~5ppm。有時氣體供應商提供的氬氣超過了此范圍,使用氬氣的客戶不知道其質量,所以往往給生產產品質量造成影響。有了氬氣純化裝置后不論氬原料氣的質量如何,只要經過純化裝置的處理后,進入拉晶爐的氬氣,純度始終是恒定的。

一般氧含量小于0.5ppm,水分小于1ppm,這樣穩定的氬氣對生產晶體的質量是有保證的。

高純氬氣純化系統

二、 關于氬氣純化的方法

一種

直接脫氧法。就是使用活性金屬與氬氣中的氧氣進行反應,消化掉氬氣中的氧氣,從而達到脫氧的目的,經過分子篩吸收掉氬氣中的水份,使氬氣的含水量小于1ppm。

第二種

是采用吸氣劑。在一定溫度下,吸氣劑可吸收氮、氫、氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等氣體經吸收處理后,氬氣的純度可達到6個九,這種保護氣體更適用于制作高純度的半導體的單晶硅。

利用吸氣劑純化后氬氣的純度:

O2≤0.2ppm

H2≤0.5ppm

N2≤1ppm

CO+CO2≤0.5ppm

CH4≤0.5ppm

水份≤1ppm

一種方法設備投資小,設備中脫氧劑的使用壽命一般大于四年。

第二種方法設備純化純度高但投資相對較大,吸氣劑使用壽命為兩年。

還可根據客戶要求,配備分析儀在線時時檢測設備中氣體純度。

三、氬氣用途

高純氬氣用于焊接、不銹鋼制造、冶煉,還用于半導體制造工藝中的化學氣相淀積、晶體生長、熱氧化、外延、擴散、多晶硅、鎢化、離子注入、載流、燒結等氬氣作為制作單晶及多晶硅的保護氣。


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