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高純氬氣純化設備
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(zhì)量,如何選用較高純度的氬氣,是制作硅晶體的一個(gè)議題。通過(guò)對本裝置的使用,氬氣的純度其中氧含量小于1ppm時(shí),水分也小于1ppm時(shí),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(yíng)得客戶(hù)的滿(mǎn)意和市場(chǎng)的需求。
由于一般液氬汽化后未經(jīng)過(guò)純化處理,它的氧含量一般在2ppm~5ppm。有時(shí)氣體供應商提供的氬氣超過(guò)了此范圍,使用氬氣的客戶(hù)不知道其質(zhì)量,所以往往給生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量造成影響。有了氬氣純化裝置后不論氬原料氣的質(zhì)量如何,只要經(jīng)過(guò)純化裝置的處理后,進(jìn)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(chǎn)晶體的質(zhì)量是有確保的。
二、關(guān)于氬氣純化的方法
第一種直接脫氧法:就是使用活性金屬與氬氣中的氧氣進(jìn)行反應,消化掉氬氣中的氧氣,從而達到脫氧的目的,經(jīng)過(guò)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(jīng)吸收處理后,氬氣的純度可達到6個(gè)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
第一種方法設備投資小,設備中脫氧劑的使用壽命一般大于兩年。
第二種方法設備純化純度高但投資相對較大,吸氣劑使用壽命為一年。
用途:
一種稀有氣體,用作電弧焊接(切割)不銹鋼、鎂、鋁、和其它合金的保護氣體。還用于鋼鐵、鋁、鈦和鋯的冶煉中。放電時(shí)氬發(fā)出紫色輝光,又用于照明技術(shù)和填充日光燈、光電管、照明管等。
在釀酒的過(guò)程中,啤酒桶里的填充物,它可以把氧氣置換,以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
熱處理工藝也用于代替氮氣和氨氣,效果更是超過(guò)氮氣和氨氣,不銹鋼熱處理時(shí)采用氬氣保護折彎效果更好不易斷裂。
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