JBT10439-2004.pdf
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1、I CS 2 5. 1 6 0 . 1 0 x 61 i 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J B / T 1 0 4 3 9 - 2 0 0 4 单 晶 炉 T D R系列直拉法单晶炉 C r y s t a l g r o w i n g f u r n a c e s T D R - s e r i e s c r y s t a l g r o w i n g f u r n a c e s b y C z o c h r a l s k i m e t h o d 2 0 0 4 - 0 3 - 1 2发布2 0 0 4 - 0 8 - 0 1 实施 中 华 人 民
2、 共 和 国 国 家 发 展 和 改革 委 员 会 发布 JB/f 1 0439- 200 4 目次 前言 . . t . . . . . . .- . . , . . - . - . . . .- . , . . . . . 一 , . . ., . . . . . . -. . - . . ,. , . 一 I ll l 范围 .二 t . . . . . . .- . . 一 , .t . . . . . . - . . . . . . . . 一 , . , . -. . . . . . . . . . . . . . . . . 一, 1 2 规范性引用文件 . . t . . .
3、. .- . , ,. , 二 , , - . -. . . . . . . , , ,. . 1 3 术语和定义. - . .“._ . , . .二 . . . . . . . . . . . . -. - . . 卜二. ,卜 . . -. . . . . . . 一 t . . . 一, . . . . 一 1 4 产品分类. . . . . . . . . . . . . . . t . 二 “. . . . . . - 一 ,. . .一 . . . .- . . . 二 , 二 , . . . . . . . . , , ,二 . 一 2 4 . 1 品种和规格._ . .t-
4、. . . _ 一, “. _ . . . - . . . . .“ _ 一 2 4 .2 型号. . . . : _ . , . , . . . . . . . . . . . . . . 一 , . . . .- . . . . . . , , 二 . . 2 4 .3 主要参数一,. 二 , , - . . . . . . . . , 一 , .,. . . . , , , 一 . . , . . . . 一 2 5 技术要求. . . . -一 t . . . . . . . . . , , -. 一 . 价 , , , , ,. . . . . . . . . . . - . . .
5、 . 3 5 . 1 一般要求. . . 一. . . . 一 二价. . 卜. 二 卜 . . . . . . 价 . . . ,. . ., , . , . . . 一 3 5 .2 对设计和制造的 补充 要求, . , - 卜 . . - . ., . 卜 . _ . . . . . . . . . . . , . . - . . 3 5 .3 性能要求_ 二 , . , , , t . - . . -. . . . . . . . , , . . , . . . ,. , ,.一 . , ,. , , . . . 4 5 .4 成套要求. , ., . . , . . . . . .
6、. , ., , , , ,. ,-. . . . . . . . , , 二 , . . . . .- . . . . . . . . . . . ., . . 5 6 试验方法 . . . . .- . . . , . 二 . . . . 价. , , ., . ,. . . . , , , , , 一 ,二 . . . . . . . . . 二, . , ,.- . . 二5 6 : 1压 升 率 的 测 量. . . -. - . . 二 . . - . . . . . . . . . . . . . . .-. . . . . . . . . . 一 , . . - - .- .
7、. . . . 5 6 .2 炉温均匀度的测量 ., . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . , . , , . . . 5 6 . 3 加热能力和热炉抽气能力试验 价 . . . . . . . . -. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一一一 . . . . . . . . . 6 6 .4 运动参数相对偏差的 测量. . . . . 卜 二卜. . . .卜 卜二,. -. 一 ”卜 . . . . . . . 6 6 . 5 速度百分偏差的测量 二 ,. 价 . - .
8、价, , . “价 一一一一一一一价一一一 , 6 6 . 6 爬行量的测量 二 价. , “二 价一一一价 一 . . 一. 一.一 6 6 .7 工业拉晶试验 , . 二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ., . . . , . . . . . . . 6 6 .8 晶体直径偏差的测量 . . .- . .价 . _. , . , 价 , 一 , ., . 6 7 检验规则 . -. . . . . . t 二, . . _ ,. , . ., . . . . 6 7 . 1 单晶炉的出厂检验项 目. . . . . . . . . . .
9、一 , , -. . , . . .一, . ., .“一 , . . . . . . . 6 7 .2 单晶炉的型式检验项 目. . . . 卜. 卜 . - . , , . , 卜. . . . 卜 卜 . . 一, .卜一 卜 :. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 标志、包装、运输和贮存. . . . . , 一 , 一 . . . . . . . . . . . . . . - . - -一 7 9 订购与供货 .- . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . _ . . . . . .
10、 . . - . .- . . _ . . . .一8 J B / T 1 0 4 3 9 -2 0 0 4 前言 本标准是首次制定 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国工业电热设备标准化技术委员会归口。 本标准起草单位西安理工大学晶体生长设备研究所 本标准起草人:陈巨才 .l Br r 1 0 4 3 9 -2 0 0 4 单晶炉T D R系列直拉法单晶炉 1 范 围 本标准 规定了对T D R系列直拉法单晶 炉 ( 以 下简 称单晶 炉) 的各项要求, 包括品种规格、 技术 要 求、 试验方法、检验规则及订购和供货等。 本标准适用于直拉法拉制半导体硅、 锗等单晶的单晶 炉。 2
11、规范性引用文件 下列文件中的 条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日 期的引用文 件, 其随后所有的 修改单 ( 不包括勘误的内 容) 或 修订版均不适用于 本标准, 然而, 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注 日 期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 G B 1 5 0 -1 9 9 8 钢制压力容器 G B / T 2 9 0 0 .2 3 -1 9 9 5 电Y术语 Y业电 热设备 ( n e g I E C 6 0 0 5 0 - 8 4 1 : 1 9 8 3 ) G B / T 1 0 0 6 6 . 1 -2 0 0 4 电热设
12、备的试验方法第1 部分: 通用部分 ( I E C 6 0 3 9 8 : 1 9 9 9 , M O D ) G B / T 1 0 0 6 6 . 4 -2 0 0 4 电热 设备的试验方法 第4 部分: 间接电阻炉 ( I E C 6 0 3 9 7 : 1 9 9 4 . N E Q ) G B / T 1 0 0 6 7 . 1 -1 9 8 8 电 热设备基本技术条件 第一部分:通用部分 G B / r 1 0 0 6 7 . 4 -1 9 8 8 电 热设备 基本技术条件 第四部分:间接电阻炉 J B / T 9 6 9 1 -1 9 9 9 电热设备 产品型号编制方法 3 术语
13、和定义 G B / T 2 9 0 0 . 2 3 -1 9 9 5 . G B / 1 7 1 0 0 6 6 .4 -2 0 0 4 确立的以及下列术语和定义适用于本标准c 3. 1 直拉法c z o c h r a l s k i me t h o d 直拉法又称引上法、 切克劳斯基法, 是生 长单晶最常用的方法, 即把高 纯的多晶材料放在柑祸内并 加热使之熔化, 用固定在提拉轴_ L的籽晶与熔融的材料相熔接, 然后以一定的速度垂直向上提拉, 晶体 便在籽晶下端不断生长 3. 2 S作室尺寸 d i m e n s io n s o f w o r k i n g c h a m b e
14、 r 单晶炉设计时规定并在图样上标明的晶体生长室的空间尺寸,用其内径和高度表示。 3. 3 熔料f c h a r g e 单晶 炉设计时规定的每炉次一次最大的装料量,不包括拉晶过程中 添加的 量 3. 4 晶体的等径部分 i s o d i a m e t e r p a rt o f c r y s t a l 晶体拉制过程中,自 转肩后从投人等径控制开始到等径控制结束的那一部分晶 体 3 . 5 S作温度 w o r k i n g t e m p e r a t u re 单晶炉设计时规定的多晶材料熔化及单晶 从熔液中生长允许使用的温度范围 3. 6 最高加热温 度 m a x i m
15、 u m h e a t i n g t e m p e r a t u r e J B/T 1 0 4 39 - 2 0 04 单晶炉设计时规定的能够满足对加热系统 ( 石墨加热器、 石墨涡杆、 石墨祸托、 石墨柑祸及其屏蔽 保温系统)进行预先锻烧处理目的而需达到的加热温度。 3 .7 工作区 w o r k i n g r e g i o n 能满足炉温均匀度要求的区 域。通常指正常拉晶条件下加热器内 增祸液面附近的区域 4 产品分类 4 . 1 品种和规格 4 . 1 . 1 单晶 炉按工作室内 径尺寸分为多个品种,如表1 所示。 衰, 品种代号 工作室内径 C口 TDR4 0 4 0
16、TDR5 0 5 0 l TDR6 06 0 T DR6 2 6 2 TDR7 07 0 TDR8 0 8 0 4 .2 型号 参照J B / 1 9 6 9 1 -1 9 9 9 ,单晶炉的型号规定如下: T D R 一 是 企 。 改型代号 工作室内径, 单位为c m 电阻加热 单晶炉 特种 电炉 4 . 3 主要参数 在企业产品 标准中对各个型号的 单晶炉应分别列出以下 各项参数: a )电 源电压,单位为V ; b )电源频率, 单位为H z ; c )相数: d ) 晶体直径,单位为m m : e ) 熔料量, 单位为k g ; f ) 工 作室尺寸 ( 直径x 长度), 单位为m
17、m x m m : g ) 额定功率, 单位为k Wo h ) 工作温度, 单位为: i ) 最高加热温度,单位为; J ) 炉温稳定度 单位为; J B / T 1 0 4 3 9 -2 0 0 4 k )炉温均匀度,单位为 1 ) 工作电 压,单位为 V ; m)极限真空度,单位为P a ; n ) 工作真空度,单位为P a ; o )压升率,单位为P a / h ; P ) 空炉抽空时间,单位为 h ; 4 ) 充 气 压 力, 单 位 为 P a ; r ) 籽晶拉速范围, 单位为n u n / n u n ; s ) 籽晶在炉内 有效行程,单位为m m; t )籽晶转速范围,单位为r
18、 / m i n ; u )增A升速范围,单位为m n il mi n ; V ) 柑祸转速范围,单位为r / n u n ; w ) 柑祸在炉内 有效行程, 单位为 m m ; x ) 气体耗量,单位为L h , Y ) 水流量, 单位为m 3 / h ; 2 ) 主机重量, 单位为t t a s ) 主机外形尺寸, 单位为 m m o 5 技术要求 5 . 1 一般要求 单晶炉应符合G B / f 1 0 0 6 7 .4 -1 9 8 8 中第 5 章的 规定。 5 .2 对设计和制造的补充要求 5 .2 . 1 总体要求 单晶炉主 要由主 机 包括 炉体、 籽晶 提拉及旋转系统、 增祸
19、上升及旋转系统) 以及 抽气系统、 充气 系统、 液压系 统、水冷系统、 加热电路电源、 控制装置等组成。 单晶炉的 炉体通常由主炉室 ( 生长室) 、 副炉室 ( 提拉室) 及隔离阀 组成。 炉体通常为内热式水冷 炉壁结构C 在单晶 炉通电 加热前,抽气系统应能 把炉室抽到预定的真空度。在加热阶段,输人功率应能调节, 在冷却阶段,已 拉制的单晶 应能在不同真空度下和中 性气体 ( 包括惰性气体, 下同)中 冷却。 5 . 2 .2 材料 所有处于 炉室内的材料应适应设计规 定的 气氛、 真空度、 温度, 并在该环境下保持稳定的成分和性 育 G o 52 . 3 工作电压 单晶炉的 工作电压应
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