Kundenspezifische Lösungen für Kristallziehanlagen (Czochralski-Verfahren)

 

Für die Produktion von monokristallinem Silizium werden Tiegelziehanlagen eingesetzt.  Durch den Einsatz von Siemens Automatisierungs - und Antriebstechnik wird eine  innovative Kristallziehanlagen-Technologie ermöglicht. Eine Tiegelheizungs-Stromversorgung ist erhältlich und kann gemäß den Kundenanforderungen angepasst werden.


Produktionsmaschinen für Silizium-Ingots

Monokristalline Siliziumblöcke werden hergestellt nach dem Czochralski-Verfahren, dabei wird der Siliziumblock mit Hilfe eines Impfkristalls aus der Schmelze gezogen. Durch Drehen und langsames Nach-oben-ziehen – ohne dass der Kontakt des Impfstabes zu der Schmelze abreißt – wächst das erstarrende Material zu einem Einkristall. Durch eine variable Ziehgeschwindigkeit mit entsprechendem Tiegel -Temperaturprofil erreicht der wachsende Kristall den gewünschten Durchmesser. Durch eine hochgenaue Regelung kann der gewünschte Kristalldurchmesser bis zum Ende des Ziehvorgangs sehr genau erzielt werden. Das Endprodukt, die monokristallinen Ingots, sind zylinderförmig und bilden das Ausgangsmaterial für die Wafer.

Nutzen der Siemens Automatisierungslösung

  • Hohe Verfügbarkeit durch zuverlässige Servo- Antriebstechnik

  • Genaue Temperatur und Prozess-Regelung basierend auf der SIMATIC S7-1500

  • Präzise Motion-Control-Funktionalitäten für gleichmäßiges Wachstum der Ingots

  • Konstant, gleichbleibende Qualität des Ingots

  • Kostengünstige und wirtschaftliche Produktion


Realisierung der Tiegelheizung mit der SIPS – Silicon Industrie Power Supply

Neben der Automatisierungslösung für die Tiegel und das Ziehen der Ingots bietet Siemens auch eine Lösung für die Tiegelheizung. Die ‘SIPS’  ist eine DC Power Supply geeignet für die Speisung einer Tiegelheizung in der Solar - und Halbleiterindustrie. Die SIPS ist eine applikationsspezifische DC Heizung, welche an die Kundenanforderungen, z.B. bezüglich der Anzahl und Leistung der DC-Ausgänge angepasst werden kann.

Die SIPS erfüllt die Anforderungen des monokristallinen Ziehprozesses:

  • Low total cost of ownership

  • Hohe Systemverfügbarkeit, ohne kostspielige Unterbrechungen, durch modularen und redundanten Aufbau

  • Hoher Wirkungsgrad und optimale Betriebsdaten auch im Teillastbereich führen zu deutlichen Kostenersparnissen

  • Vereinfachte Implementierung – Kommunikation via PROFIBUS / PROFINET

  • Geringe Netzrückwirkungen senken den Zusatzaufwand für Kompensationsanlagen

  • Lange Lebensdauer durch korrosionsfreies Stahl-Kühlungssystem


Beispielapplikation für Kristallziehanlage


Eingesetzte Produkte


Haben Sie Fragen?

Haben Sie Interesse an weiteren Konzepten und Lösungen für Maschinen zur Herstellung von monokristallinem Silizium? Dann nehmen Sie bitte unter der Emailadresse solar.industry.automation@siemens.com Kontakt mit uns auf. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!