单晶操作工艺规程.docx

单晶操作工艺规程.docx

《单晶操作工艺规程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单晶操作工艺规程.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

单晶操作工艺规程

一.操作工艺流程

热场清扫→热场组装→装料→化料→稳定→引晶→放肩→转肩→等径→收尾→冷却

热场清扫的要求与注意事项

1、热场清扫时要求除石墨部件表面的氧化物；

2、碳毡表面和底部的氧化物；

3、把清扫完的石墨部件要放在清扫干净的热场车上；

4、清扫热场前要求穿戴取热场部件必须带上防热手套以免烫伤；

5、拿下的热场部件要轻拿轻放，放在热场车上，禁止与金属接触，如：

油漆、润滑油等；

6、清扫热场时必须在指定地点，远离单晶炉，禁止用空调吹，清扫要认真、仔细，热场部件一定要清扫干净；

7、拆热场时要注意热场放置的顺序和它的位置，禁止叠放。

二、热场组装

1、保证石墨部件的同轴度；

2、保证石墨部件之间的配合；

3、加热器脚螺栓要拧松紧适中；

4、检查石墨部件的洁净度和石墨部件是否有损伤；

5、中轴是否居中拧紧；

6、放置保温筒后对中导气孔测温孔；

7、加热器放水平，对中，检查其脚是否有碎的石墨纸；

8、石墨坩埚放水平，检查旋转时是否有晃动；

9、总的要求是：

水平、同心、同轴。

三、装料

1、装料前必须按要求着装；注意好工艺卫生，防止料的二次污染。

2、如果有大块料需要提前处理，处理时必须保证不受任何污染；

3、先检查石英坩埚是否的损伤，气泡，黑点，是否符合石英坩埚的检查标准，然后将石英坩埚装好，保证水平；

4、装料时所注意到的有：

（1）检查石英坩埚放置是否水平

（2）着装是否正确

（3）放掺杂剂

（4）料与石英坩埚之间避免撞击

（5）大块料和埚底料放在最下面

（6）碎料应装在石英坩埚1/2以下位置

（7）最上面装中等大小的块状料

（8）注意更换卫生用具，每装完一袋料更换一次一次性手套；

（9）装料时不允许旁观者近距离接触现场

（10）装料完毕后，将坩埚下降与加热器水平，下降籽晶吊绳，慢慢上升吊绳，要求籽晶的上升速度为200mm/min

四、点检

1、先开主泵去看主泵的油位

2、冷水压力是否在0.2—0.3mpa之间

3、氩气压力是否在0.25—0.3mpa之间

4、副泵油位是否在1/2—2/3之间

5、真空泵油位是否在1/2—4/5之间，油是否清晰

6、真空泵冷却水是否打开

五、抽真空和检漏

1、启动主泵缓慢打开主阀，当压力表指数在-0．05——-0．1Mpa之间时充氩气，反复三次，半小时内真空计能达到3pa以下就可以捡漏。

2、捡漏时间最少3分钟，漏速在0．67pa/min，就可以通过捡漏。

3、检漏通不过检查主阀是否关严，拆管道看密封圈是否有破损

4、抽真空抽不下去时检查主泵是否正常工作，密封圈接触的部分是否有封闭不严的地方

六、化料

1、检漏通过后打开主阀，氩气流量设为25L/min，埚转设为0.3rpm；

2、起始的埚位要与加热器平行30KW加热30min，60KW加热30min，然后再改75KW加热；

3、化料过程中，检查是否有挂边现象，如果挂边，把坩埚下降为最底部，如果还没有处理掉，加大功率，比化料时功率大10KW左右，处理挂边时注意溶液的沸腾现象，还要注意石英坩埚是否变形；

4、如果有沸腾，先将功率降到60KW，溶液没有沸腾现象才可以上升埚位。

5、注意埚位和转速

6、注意坩埚边缘的氧化物和溶液的位置

七、稳定

1、先下降导流筒再上升坩埚

2、改变埚转上升挂钩

3、打开下炉体氩气，关闭翻板阀

4、待上炉体为常压时，打开放气阀拧开三孔螺丝，拿取手柄，上升副室，取下挂钩，换上籽晶，关闭副室进入导气

5、换完籽晶合上副室后，下降籽晶，稳定籽晶至静止状态，用功率控制温度到上次引晶时的温度，埚位也为上次引晶时的埚位来进行稳定，待温度到上次引晶温度时改温度控制为功率控制，温度设为上次引晶时的温度。

八、导气

1、开副泵、开副阀，待高位压力为100以下时，打开上氩气，氩气流量改为120，关副阀

2、待高位压力为480以上，开副阀，关上氩，氩气流量改为60，再次待高位压力到100以内，开上氩，关副阀，氩气流量改为120

3、再次待高位压力为480以上，关副阀，关上氩，氩气流量改为60，待高位压力与低位压力接近时，开翻板阀，关副阀，关副泵，先开上氩，再关下氩。

九、安装籽晶

1、注意卫生，夹头温度

2、注意纪录籽晶的编号，检查籽晶是否有破损

3、籽晶与夹头之间配合

十、引晶

1、注意拉速的波动、埚位、埚转、晶转

2、下降籽晶到液面上方3—5mm处预热10min，要求下降籽晶的速度为200mm/min，然后用用过的籽晶的细的部分试温，根据光圈调整温度

3、注意观察棱线，当棱线不一致时，要重新溶接引晶

4、引晶过程中如有脏东西粘上，必须取出籽晶，擦干净，剪段有脏东西的部分，甚至更换籽晶

5、待拉速稳定才可放肩

十一、放肩

放肩过程中注意放肩的形状，如果由于温度原因迅速长大成方形，适当要提高拉速，放肩坏两次或多次必须提出50。

十二、转肩

当放肩至所需直径时，进入转肩程度，在转肩过程中注意转肩是否到位或者转肩时间过长直径会缩小过多

十三、等径

转肩转过之后进入等径程度，在等径过程中注意坩埚上升的距离（埚跟比）、温度的高低和拉速的大小。

十四、收尾

1、当等径一定长度时，进入收尾程序，注意炉内的温度和拉速有光圈的大小。

2、收尾结晶时要降埚转、拉速、升温或升功率；

十五、停炉

1、降功率为0，埚转为2，晶转为1；

2、晶棒以2mm/min上升半小时。

十六、冷却

氩气开为70—80L/min，1.5小时升入副室，冷却时间大约在4小时左右。

十七、取棒

1、关主阀，冲氩气至常压

2、晶棒上升到副室，关闭翻板阀

3、上升副室，转动托盘至晶棒尾部下端

4、转动副室至晶棒运输车上方

5、上升晶体，转开托盘，再下降晶体到取棒车上

十八、回熔

1、点击工序停止，改自动为手动

2、改温度控制为功率控制（加功率）

3、埚转和晶转都降至2转

4、下降埚位，上升籽晶

5、待温度到引晶时的温度时，下降籽晶到液面

十九、空烧

1、空烧之前要求设备点检

2、检漏

3、将坩埚加热器平行的位置，转速为0.3rpm

4、将氩气流量设为30L/min，打开加热器功率设定为30KW，加热15min，60KW加热15min，然后将功率设定为75KW，时间为2.5h

需要空烧的条件

5、更换保温筒碳毡（下保温筒碳毡）

（1）更换了石墨部件

（2）拉晶已经6炉

6、空烧结束后注意检查热场才可以进行下一步的工作

7、空烧过程中注意打火现象的发生，观察是否有电流波动的现象

8、空烧的过程中必须要记录

二十、放肩坏、等径坏、回熔、收尾

1、如果放肩坏点击停止和工序复位，改自己状态为手动状态，将埚位转慢速降为2转，晶转缓慢降为2转，检查坩埚是否在上升，籽晶是否在上升，埚升和晶升都要处于关闭状态

2、如果等径坏点击停止和工序复位，改自动状态为手动状态，将埚转慢速降为2转，晶转慢速降为2转，点击加热器的功率加到5至10KW，适当下隆坩埚，缓慢下降晶体

3、下降晶体时一定要确认在溶液里的晶体是否融化

4、回熔完毕后将功率下季到放肩时的功率，稳定20min左右，然后在稳定温度30min左右，准备下一步的引晶工作。

5、放肩坏多次或等径超过一定长度坏需要收尾，收尾操作步骤如下：

如果是等径坏

（1）如果有有效长度的必须收尾，收尾的长度必须超过100mm

（2）然后工序停止、工序复位

（3）完毕后将埚转、晶转、设定为2rpm

（4）手动提升单晶30mm，冷却时间30min

（5）根据埚位增加功率和温度，等待15min左右，将埚转重新设定为9转

（6）以3mm/min上升的速度时间为30min

（7）将速度停止手动上升单晶至上炉体，即隔离阀以上2cm左右的地方，冷却1h

（8）导气

（9）将晶转设定为0rpm，取单晶

如果是放肩坏

（1）工序停止，工序复位

（2）将埚转、晶转缓慢下降最终设定为2rpm

（3）手动下降，将放肩坏的部分浸入溶液

（4）然后提出液面

（5）将温度恢复到上次放肩的温度，待温度稳定

（6）导气

（7）将晶转设为0rpm，过程中要防止炉筒的晃动，然后取下晶体

二十一、单晶编号原则及其标志

比如说一根单晶的编号为7201351“T”表示2007年。

“201”表示炉号，“35”表示在2007年生产的第35炉，“1”表示这次投料拉出的第一段，如果拉出2段，第二段编号则是：

7201352

ABC

A表示自然段号，第50mm为一自然段号，然后B依次类推，单晶收尾坏，先找出坏位置，找出滑移线指向单晶油棱线的部分，对于<100>的单晶，滑移线与棱线成45度角，对于<111>的单晶滑移线与棱线成60度角或30度角，滑移线到的位置到尾部，即是晶体由于坏造成返延的部分。

如果直径偏小，必须表明，并在随工单上注明直径偏小的位置。

直径测量的注意事项：

测量的尺寸是否标准

1.每100mm测量一次直径

2.对于<100>的单晶的测量尺子不能卡在单晶棱线上

3.对于<111>的单晶，尺子应卡在扁棱线上

二十二、操作单晶炉时易犯的错误

1、装热场部件测温孔没有对上测温仪的一侧，导致温度没法测出，热场部件的水平不好，加热器的中收和石墨托盘的中心不在一条线上，造成液面晃动

2、下降炉盖时没有注意到两侧的情况，用手去推盖板过多，造成偏移，造成导流筒没法放正

3、装料过程中重心偏向一边，容易产生一边倒塌，硅液飞溅；大块料在同一平面上挤压，容易造成坩埚破裂；较大块料在石英坩埚的上端塞的过紧造成架桥。

大块料的重心朝向坩埚壁，容易造成挂边，甚至碰坏坩埚

4、装导流筒时，挂钩没有挂正，造成导流筒偏向一边，上升过高，容易拉断挂钩，过低时，容易碰到坩埚里的料，对料造成污染。

5、导气完毕后没有关闭副泵，容易造成副泵的损坏，副泵的油倒吸

没有关闭主阀，关闭主泵。

没有关闭副阀，就闭关副泵。

如果炉子不6、在常压状态非常容易造成倒吸现象

6、化料过程中，不注意观察炉内情没有注意到有小块料的滑落或者是打火现象

7、化料过程中，下降导流筒过快，会碰到坩埚里的料，溶液溅到导流筒上

8、装籽晶时，插销偏向一边，容易造成籽晶的断裂

9、引晶时下降籽晶过快不紧会浪费籽晶，还会造成籽晶的损坏

10、检漏通不过时，如果要单独检查上炉体时，直接上升上炉体，没有注意到下边挂有导流筒，直接造成导流筒挂钩拉断，甚至损坏导流筒

11、引晶过程中，如果发现温度过低结晶时，没有提上籽晶或者提的高度不够，容易造成大面积的结晶

12、回熔过程中，下降过快，容易造成坩埚破裂

13、操作软件过程中，要注意偏移值的含义

14、要注意初始化按钮的含义

15、拉晶过程中要注意坩埚的上升偏差