Водородное восстановление трихлорсилана

Процесс осаждения кремния является гетерогенным, т.е. происходящим на границе раздела двух фаз – газообразной и твёрдой.

Нагрев прутков-подложек до температуры 350 ⁰С производится в среде азота при максимальном напряжении 2250 В с помощью предварительного нагревателя и подачи электрического тока на прутки-подложки от силовой электрической установки «AEG».

При достижении температуры на прутках – подложках 950 ⁰С – 1100 ⁰С за счет прохождения через них электрического тока начинают подачу водорода и трихлорсилана в реактор (поз. 1.1-6001-R-101A-J).

Трихлорсилан из резервуара – хранилище (поз. ТК-704/А, В, С, D, Е) корпуса 6002 насосом (поз. Р-704/А, В, С) корпуса 6002.1 с давлением до 2,0 МПа, с содержанием трихлорсилана не менее 99,9 % транспортируется по трубопроводу в корпус 6001.

Трихлорсилан подается в теплообменники (поз. 1.1-6001-Е-103А, В), где нагревается до 110 ⁰С – 150 ⁰С водяным паром, подаваемым в трубное пространство с давлением 0,8 – 0,9 МПа.

Водород из корпуса 6013.1 по трубопроводам с давлением 1,45 МПа, содержанием водорода в перерасчете на сухой газ не менее 99,9999% транспортируется в корпус 6001.

Водород подается в теплообменники (поз. 1.1-6001-Е-105А, В), где нагревается до температуры 120 ⁰С – 170 ⁰С водяным паром, подаваемым в трубное пространство с давлением 0,8 – 0,9 МПа.

Далее нагретый водород от теплообменников (поз. 1.1-6001-Е-105А, В) с давлением 1,20 – 1,60 МПа и трихлорсилан от теплообменников (поз. 1.1-6001-Е-103А, В), направляются в трубопровод подачи парогазовой смеси в реактор (поз. 1.1-6001-R-101A), где происходит смешивание подаваемых компонентов.

Парогазовая смесь, с давлением 0,2 – 1,2 МПа, подается в нижнюю часть реактора (поз. 1.1-6001-R-101A-J) через центральный ввод (подача через отсечной клапан HV1011012) и внешний ввод (подача через отсечной клапан HV1011011). Вводы оснащены эжекторами с соплами для обеспечения более эффективного перемешивания парогазовой смеси (ПГС) в рабочей полости реактора (поз. 1.1-6001-R-101A-J) и увеличения дальнобойности струи. Изменение количества подаваемых компонентов в реактор (поз. 1.1-6001-R-101A-J) производится согласно программе подачи компонентов (таблица 4).

Таблица 4 – Программа подачи компонентов

Окончание таблицы 4

Температура поверхности прутков-подложек в процессе водородного восстановления контролируется пирометрами и поддерживается системой регулирования силы тока.

Реактор (поз. 1.1-6001-R-101A-J) снабжён рубашкой, в которую по трубопроводу подаётся охлаждающая вода с температурой 75 ⁰C – 80 ⁰C для съёма тепла реакции.

Отвод отходящей парогазовой смеси осуществляется снизу реактора (поз. 1.1-6001-R-101A-J) через центральный выход, концентричный центральному вводу.

Отходящая парогазовая смесь от реактора (поз. 1.1-6001-R-101A-J) с температурой до 850 ⁰С и давлением не более 0,60 МПа поступает в охладитель ПГС (поз. 1.1-6001-Е-106A-J), где охлаждается до температуры не более 400 ⁰С.

Отходящая парогазовая смесь от охладителя ПГС (поз. 1.1-6001-Е-106A-J) с температурой не более 400 ⁰С и давлением не более 0,60 МПа транспортируется по трубопроводу в корпус 6013.1 цеха 6001.

Конечный диаметр стержней поликристаллического кремния до Æ 135 мм. Продолжительность одного процесса – не более 110 часов (с учетом подготовительных работ и разгрузки).

Прекращение подачи компонентов в реактор, разборка и разгрузка реактора

4.1.2.7.1 Критерием для завершения технологического процесса являются:

- достижение диаметра Ø135 мм стержней поликристаллического кремния;

- опрокидывание стержней поликристаллического кремния.

4.1.2.7.2 При достижении стержнями заданного диаметра необходимо:

4.1.2.7.2.1 Закрыть подачу трихлорсилана и водорода, закрыв отсечные клапаны НV1011002, НV1011003.

4.1.2.7.2.2 Отключить силовую электрическую установку «AEG».

4.1.2.7.2.3 Закрыть отсечной клапан НV1011008 на подаче ПГС на установку конденсации и разделения (отделение 6004).

4.1.2.7.2.4 Открыть отсечной клапан НV1011006 – на сбросе сдувок с водородом на установку газоочистки, переработки стоков и твердых отходов (отделение 6008).

4.1.2.7.2.5 Охладить реактор (поз. 1.1-6001-R-101A) до температуры уравнивания воды на входе для охлаждения рубашки колпака и на выходе из рубашки колпака.

4.1.2.7.2.6 Открыть отсечные клапаны:

- HV1011011 – на подаче азота через плиту основания реактора (поз. 1.1-6001-R-101A);

- HV1011012 – на подаче азота через газоход реактора (поз. 1.1-6001-R-101A);

- HV1011001 – на подаче азота в реактор (поз. 1.1-6001-R-101A).

4.1.2.7.2.7 Подать азот в реактор (поз. 1.1-6001-R-101A) и путем десяти циклов изменения давления с 0,60 МПа до 0,20 МПа продуть реактор (поз. 1.1-6001-R-101A)в течении не менее 2 часов.

4.1.2.7.2.8 Закрыть отсечные клапаны:

- HV1011006 – на сбросе сдувок с водородом на установку газоочистки, переработки стоков и твердых отходов (отделение 6008);

- HV1011011 – на подаче азота через плиту основания реактора (поз. 1.1-6001-R-101A);

- HV1011012- на подаче азота через газоход реактора (поз. 1.1-6001-R-101A);

- HV1011001 – на подаче азота в реактор (поз. 1.1-6001-R-101A).

4.1.2.7.2.9 Закрыть воду на охлаждение реактора (поз. 1.1-6001-R-101A).

4.1.2.7.2.10 После того как размыкатель высокого напряжения блокирован в положении «открыто», а переключатели заземления – в положении «закрыто», извлечь ключ из шкафа силовой электрической установки и вставить его в запирающий механизм плиты основания реактора (поз. 1.1-6001-R-101A).

4.1.2.7.2.11 Извлечь болты под запирающим механизмом и оставшиеся болты из плиты основания. Отсоединить трубопроводы оборотного водоснабжения.

4.1.2.7.2.12 Мостовым краном поднять колпак реактора (поз. 1.1-6001-R-101A) над плитой основания. Переместить колпак реактора (поз. 1.1-6001-R-101A) на установку мойки-сушки. Разборка реактора производится в течении не более 5 часов

4.1.2.7.2.13 Произвести выгрузку стержни поликристаллического кремния из реактора (поз. 1.1-6001-R-101A) в течении 5 – 6 часов и уложить в специальные контейнеры.

Система замкнутого водоохлаждения (ТС-6001-09-2010 лист 4)

Для снятия тепла с реакторов (поз. 1.1-6001-R-101A-J) и конвертeров (поз. 1.1-6001-R-102A-E) используется вода:

- горячая вода (с температурой 75 ⁰С - 80 ⁰С и удельным электрическим сопротивлением менее 0,1 МОм×см) для охлаждения плит оснований и рубашек реакторов (поз. 1.1-6001-R-101A-J) и конвертеров (поз. 1.1-6001-R-102A-E), а также газоходов и охладителей ПГС (поз. 1.1-6001-Е-106A-J), (поз. 1.1-6001-Е-107A-E);

- теплая вода (с температурой 32 ⁰С и удельным электрическим сопротивлением 1 – 3 МОм×см) для охлаждения медных токовводов-электродов реакторов (поз. 1.1-6001-R-101A-J) и конвертеров (поз. 1.1-6001-R-102A-E), а также охлаждения силовой электрической установки «AEG». Данная вода отводит тепло от нагретых поверхностей технологического и электрического оборудования и является изолятором, что позволяет избежать аварийного замыкания подведенного электрического напряжения на наружные поверхности оборудования.

Для получения воды, имеющей высокое удельное электрическое сопротивление (17 МОм×см), используется комбинированная водоподготовительная установка (поз. 1.1-6001-Х-1201).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: