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量，如何選用較高純度的氬氣，是制作硅晶體的一個議題。通過對本裝置的使用，氬氣的純度其中氧含量小于1ppm時，水分也小于1ppm時，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，贏得客戶的滿意和市場的需求。

由于一般液氬汽化后未經過純化處理，它的氧含量一般在2ppm~5ppm。有時氣體供應商提供的氬氣超過了此范圍，使用氬氣的客戶不知道其質量，所以往往給生產產品質量造成影響。有了氬氣純化裝置后不論氬原料氣的質量如何，只要經過純化裝置的處理后，進入拉晶爐的氬氣，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(wěn)定的氬氣對生產晶體的質量是有確保的。

二、關于氬氣純化的方法

        第一種直接脫氧法：就是使用活性金屬與氬氣中的氧氣進行反應，消化掉氬氣中的氧氣，從而達到脫氧的目的，經過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、甲烷等氣體經吸收處理后，氬氣的純度可達到6個九，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。放電時氬發(fā)出紫色輝光，又用于照明技術和填充日光燈、光電管、照明管等。

在釀酒的過程中，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，效果更是超過氮氣和氨氣，不銹鋼熱處理時采用氬氣保護折彎效果更好不易斷裂。