美国斯邦电力电子公司是一家在应用西门子法生产多晶硅的工业中,提供客户定制电源设备的制造商。斯邦以其在动力控制和转换方面的专业技术,使其在下列应用方面成为全球领导者。

 

预热

采用内部预热的目的是为了降低多晶硅棒的启动/导电电压(即多晶硅棒开始导电的电压值)。方法是在化学气相沉积(CVD)还原炉内部增加一个电阻载荷提供热能,以此提高多晶硅棒的温度,降低触发启动/放电反应的电压值。内部预热的方法并不是每个还原炉都会采用,它取决于还原炉的设计和客户的工艺要求和实施方法。

斯邦电力电子公司设计制造的可控硅功率控制器,变压器和动力系统为电阻预热载荷加热元件提供高精确度的控制电源。

启动/放电

在许多电源和化学气相沉积(CVD)还原炉系统设计中包括一个独立的启动/放电电路,目的是达到每对芯棒所需的高电压值,且实现芯棒电流通过多晶硅棒。这种电路设计达到了低电流下的高电压效果以及实现了从零电流到常规电流(从冷到热)的过渡控制管理。在某些情况下,从启动过程初始到芯棒导电产生稳定可控电流过程中,电源将控制电压降低10倍以上。一旦稳定电流控制形成,启动/放电电源系统不再工作,其负载转移至主电源系统进行实际沉积过程(多晶硅棒生长过程)。启动/放电系统的使用与许多因素相关,包括预热的量和程度,芯棒的长度,一个系列中芯棒的对数以及主电源电压的处理能力。

斯帮电力电子公司设计制造的可控硅功率控制器,变压器和动力系统为硅棒沉积过程提供高精确度的控制电源。

化学气相沉积(CVD)

一旦电源的主相位完成从启动/放电过渡阶段,在还原炉的其他相位进行启动/放电并转向主相位时,电源主相位提供并保持预设的电流。当还原炉所有相位运行于主电源控制与常规电流之下时,实际沉积过程开始。按不同客户的需求,随着多晶硅棒直径的增长量,电阻持续下降,主电源提供的电流随之增加而电压随之下降。由于从开始至结束的多晶硅棒电阻变化范围较大,因此需要一个广泛且可控的电压调节范围。一个有效的电源控制应能够满足宽电压范围,并且采用最新的电源控制技术,以保持高功率和低谐波失真。

斯帮电力电子公司设计制造的可控硅功率控制器,变压器和动力系统为硅棒沉积过程提供高精确度的控制电源。

加氢/转换

在采用化学气相沉积进行西门子法多晶硅制造的过程中,在通过化学反应将高纯度TCS(三氯化硅)原料转换至高品质多晶硅时,会产生STC(四氯化硅)的副产品。加氢/转换是一种将四氯化硅废气流收集并转换为三氯化硅,回收后再次作为多晶硅沉积原料的方法。这个过程使客户的工厂运行于良性环保的环境中,并且最大程度地利用了三氯化硅原材料。

斯帮电力电子公司设计制造的可控硅功率控制器,变压器和动力系统为加氢/转换反应炉内的电热元件提供高精确度的控制电源。该化学反应过程是个“热转换”,要求提供额外的热能。

自动化

由于成功运行一个化学气相沉积反应炉需要应用各种技术,且需要考虑到各技术间的相互关系,因此需要一个精密的自动化控制系统来进行操作。该控制系统不仅需要管理从预热,启动/放电到多晶硅气相沉积成长的全过程,而且应能提供预先报警,故障监控,数据收集和出具报告等各项功能。

斯邦电力电子公司设计制造的精密自动化控制器,所提供的服务范围从中层PLC(可编程逻辑控制)和操作面板到PLC备份,到服务器备份和基于计算机处理器的人机接口等。