真空共晶炉是一种具有高度集成化的高温真空计算机共晶装置,其主要应用于半导体工艺等领域。本文将从组成结构、工作原理和应用领域等方面对其进行详细介绍。
一、组成结构
1. 炉膛:这是真空共晶炉的主体部分,通常由石英等高纯度材料制成。
2. 控制系统:主要用于炉内环境的调控和热传递控制。
3. 加热设备:通常由电阻丝或者LED等高功率电器元器件组成。
4. 气控系统:气控系统用于调节炉内的气氛和气压。
二、工作原理
1. 填充混合材料:先将需要参与共晶的材料进行混合,并填充入炉膛中;
2. 微调环境:开启真空共晶炉中的气控系统,将环境调整至合理范围内,即高温高真空环境;
3. 共晶:开始加热混合材料,逐渐将其融化,形成熔池,待两种或多种原料混合到合适的比例时,通过共晶和共晶冷却完成共晶过程;
4. 熔体传输:将熔池传输到设备中,进行各种芯片制造的工艺步骤。
三、应用领域
1. 半导体芯片制造:在半导体芯片制造领域中发挥了重要的作用,可用于微电子器件中的双金属元件、微细导体、隔离层、PN结等领域的生产。
2. 太阳能电池制造:在太阳能电池制造过程中,可用于锡热压扩散工艺,大幅提高了设备的制造效率,同时保持了高品质。
3. 光电子设备制造:在光电子设备制造、航空航天等领域中也有不少的应用,如红外探测器中无机半导体材料的生产。
综上所述,真空共晶炉得益于具备高度集成化的特点以及高温真空环境下可进行的共晶法,因而在半导体、太阳能电池、光电子等领域得到了广泛的应用。