直拉(lā)式單晶(jing)爐是采(cai)用直拉(lā)法(M3)生産(chǎn)無位錯(cuò)矽單晶(jing)的重要(yao)設備,目(mu)前世界(jie)上80%以上(shàng)的矽單(dān)晶錠的(de)生産采(cai)用直拉(lā)式矽單(dān)晶爐"随(sui)着集成(chéng)電路産(chan)業的發(fa)展,對設(she)備要求(qiu)裝料量(liàng)大于250kg,拉(lā)制矽單(dan)晶直徑(jing)大于300mm(12英(yīng)寸),因此(cǐ)晶體的(de)生長時(shi)間長,通(tong)常大于(yú)50h,對設備(bèi)的穩定(ding)性要求(qiú)高,而設(shè)備的結(jie)構是設(shè)備的基(jī)礎,其設(shè)備的結(jie)構和穩(wěn)定性對(duì)整個晶(jīng)體生長(zhang)拉晶過(guò)程有重(zhòng)要的影(yǐng)響"直拉(la)式單晶(jing)爐結構(gou)的靜力(li)分析是(shi)整個結(jie)構分析(xi)的基礎(chu)。目前最(zuì)常用也(yě)最有效(xiao)的結構(gòu)分析方(fang)法就是(shì)仿真,通(tōng)過模拟(nǐ)實際工(gong)作環境(jìng),了解可(ke)能出現(xian)的結構(gou)問題,從(cóng)而進行(hang)改進。而(er)有限元(yuán)等數值(zhí)分析理(lǐ)論與計(jì)算機結(jie)合,出現(xiàn)了一大(dà)批可以(yǐ)進行各(ge)方面仿(páng)真的大(da)型軟件(jian),它們爲(wèi)設計階(jiē)段進行(hang)模拟仿(páng)真提供(gong)軟件支(zhī)持。在進(jìn)行結構(gòu)分析和(hé)設計中(zhōng),很多時(shi)候需要(yào)具體部(bu)位的宏(hong)觀載荷(hé)值"通過(guo)實驗的(de)方法獲(huò)取的宏(hong)觀力較(jiao)爲準确(que),但在受(shòu)到條件(jian)限制而(ér)無法通(tōng)過實驗(yàn)測出宏(hóng)觀力時(shí),往往根(gen)據材料(liao)力學方(fāng)法,采用(yong)估算的(de)方式,将(jiang)載荷平(ping)均或按(àn)一定經(jing)驗分配(pèi)來獲得(dé)近似結(jie)果,導緻(zhì)誤差較(jiao)大。本文(wén)通過仿(pang)真分析(xi)的方法(fa)對直拉(la)式單晶(jīng)爐部件(jiàn)進行結(jié)構分析(xi),采用有(you)限元法(fǎ)的件分(fen)析獲得(dé)微觀的(de)應力分(fen)布,根據(ju)微觀應(ying)力與宏(hóng)觀載荷(he)間的關(guān)系,從微(wēi)觀應力(lì)理論上(shang)準确的(de)計算出(chū)宏觀載(zai)荷"。
直拉(lā)式單晶(jīng)爐的基(ji)本結構(gou)由機架(jia)和爐室(shì)兩大部(bu)分組成(chéng),機架作(zuò)爲設備(bèi)的主體(tǐ)支撐部(bu)分,其結(jié)構性能(néng)十分重(zhong)要。本文(wén)以直拉(lā)式單晶(jing)爐爲研(yán)究對象(xiàng),建立了(le)機架部(bù)分的有(you)限元模(mo)型,采用(yong)軟件對(dui)其進行(hang)靜力分(fen)析,同時(shí)利用該(gāi)分析結(jie)果和軟(ruan)件提供(gòng)的強大(da)後處理(li)功能,從(cóng)微觀應(yīng)力分布(bu)中提取(qu)計算出(chū)底座下(xià)各墊鐵(tiě)的宏觀(guan)載荷情(qing)況,對單(dan)晶爐靜(jìng)态特性(xing)進行判(pan)定,爲改(gai)善其結(jié)構性能(neng)提供了(le)依據。