直拉硅單晶作業(yè)指導(dǎo)書(shū)

直拉硅單晶作業(yè)指導(dǎo)書(shū)一、目的：標(biāo)準(zhǔn)單晶爐運(yùn)行過(guò)程的操作，確保拉晶過(guò)程在預(yù)定工藝要求卜?進(jìn)展，從|何確保硅棒質(zhì)量。班長(zhǎng)：負(fù)責(zé)當(dāng)班期間單晶爐拉晶過(guò)程中安全運(yùn)行狀態(tài)及緊急事故的處理?！矡o(wú)〕五、作業(yè)內(nèi)容：抽真空啟動(dòng)前的預(yù)備工作〔1〕檢查泵休內(nèi)真空汕的使用時(shí)間。如超過(guò)規(guī)定時(shí)間須更換。操作如&確認(rèn)主泵球閥已關(guān)閉，翻開(kāi)泵體油路上的兩只開(kāi)關(guān)，將泵體內(nèi)的臟油放掉；翻開(kāi)泵體上的油封蓋，將泵體內(nèi)臟油用抹布擦洗干凈；將低壓汕缸的濾汕器清洗干凈；將油鏡玻璃及油封蓋的密封部位擦凈，裝上油封蓋，螺絲要均勻擰緊防止漏油；參與的真空油；清潔真空泵表曲的衛(wèi)生。5」.2啟動(dòng)真空泵釆用屢次點(diǎn)啟動(dòng)的方法，等轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏后再按下啟動(dòng)按鈕；泵運(yùn)轉(zhuǎn)約5分鐘左右各方面均正常后，再緩慢翻開(kāi)主泵球閥対爐子進(jìn)展預(yù)抽真空，注意主泵球閥必需緩慢翻開(kāi)；觀看爐內(nèi)壓力，胃到顯示壓力低于要求到達(dá)的壓力或更低；測(cè)漏當(dāng)爐子的真空度到達(dá)規(guī)定值吋，關(guān)閉真空管道上的主泵球閥。0.2pa/分或小于每分鐘lmTorr為合格。時(shí)的真空度?；?.3.140-60L/min,10T10OOpa左右。5.3.2啟動(dòng)加熱電源開(kāi)頭加熱。量和熱場(chǎng)人小來(lái)定：18熱場(chǎng)投料55-6Okg,熔料功率85-95k。約4-5小時(shí)。2080-90kg,90-100kwe5-6小時(shí)。c.22110-120kg,95-105kw36-8小時(shí)。熔料過(guò)程中，硅料熔化后石英ttt埸內(nèi)料會(huì)下降，這時(shí)須將ttt埸位置上升至適當(dāng)位置〔加熱器溫度最高點(diǎn)位于中心位置〕。4-5cm,防止石英竭底部硅料翻出時(shí)遇到導(dǎo)流筒及導(dǎo)流筒粘硅。出。3.7留意事項(xiàng)吋刻留意加熱電源、電壓是否正常。3.8常見(jiàn)界常處理掛邊、搭橋定義：掛邊指硅料絕人局部熔完后硅熔體上而I甘壩邊上粘有硅塊的現(xiàn)象。搭橋指硅料將熔完時(shí)，局部硅塊在硅熔體上面形成一座“橋”。H圳位置和過(guò)早的降溫都簡(jiǎn)潔產(chǎn)生掛邊和搭橋。W,避開(kāi)發(fā)生硅跳。硅跳定義：所謂“硅跳”，指熔硅在比坍中沸騰現(xiàn)象。和熔硅溫度過(guò)高。處理方法：適當(dāng)降低溫度把握。5.4溫度穩(wěn)定5.4.1在料馬上熔完時(shí)，及吋將功率降至縮頸功率，并將氮?dú)膺M(jìn)氣設(shè)定為20-40L/mino5.4.22-3cm處預(yù)熱一段時(shí)間。籽品下降必需預(yù)熱，不然致籽晶內(nèi)裂。5.4.3將±tt埸位置上升至工藝設(shè)定位置。5.4.4將垃甥轉(zhuǎn)速調(diào)整到工藝設(shè)定轉(zhuǎn)速。5.4.5到達(dá)確定時(shí)間溫度信號(hào)波動(dòng)小，再依據(jù)化料外表溫度的波動(dòng)狀況來(lái)推斷是否到達(dá)適合縮頸溫度。5.4.6A高，須連續(xù)降溫。假設(shè)沒(méi)冇光環(huán)R接觸處冇結(jié)晶現(xiàn)象，說(shuō)明溫度太低須升溫。5.4.7反復(fù)幾次試溫找到最正確引頸溫度并記錄下來(lái)引頸功率等參數(shù)。5.5引細(xì)頸5.5.1緩慢下降籽晶，使籽晶與熔體接觸。籽晶與熔體接觸后，等卜2分鐘有光環(huán)消滅且棱線有漸漸變大趨勢(shì)。其吋溫度適合引頸。關(guān)閉堆堀轉(zhuǎn)速，到光環(huán)有縮小趨勢(shì)，再啟動(dòng)堆堀轉(zhuǎn)速至工藝設(shè)定轉(zhuǎn)速。5.5.4調(diào)整品升電位器開(kāi)頭縮頸，速度必需緩慢，然后逐步提升縮頸速度?？s頸拉速最好把握在3-6mm/minZ間，引頸直徑把握在3mm左右，不宜過(guò)粗，過(guò)細(xì)，盡量保持平滑。引頸開(kāi)頭時(shí)，10mm30mm,可作為下次熔接使用，這樣避免籽晶的鋪張。5.5.5為確?？s頸質(zhì)量，可依據(jù)實(shí)際狀況上升或下降溫度設(shè)定點(diǎn)，以保證籽品的直徑控制在規(guī)定范圍內(nèi)。5.5.6籽晶直徑維持在規(guī)定范圍內(nèi)，長(zhǎng)度在150mm以上可以進(jìn)入卜?一步工序進(jìn)展放肩。假設(shè)消滅溫度波動(dòng)較大，細(xì)頸質(zhì)雖不高等狀況時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)募邮霞?xì)頸氏度，以便更好的排解位錯(cuò),利于成晶。放肩完成縮頸后將拉速緩慢下降到確定的拉速〔一般把握在0.3-0.6mm/min〕同時(shí)溫度設(shè)定點(diǎn)下降確定數(shù)值，觀看晶體生長(zhǎng)狀況。把握放肩時(shí)的速度及角度，防止過(guò)快或過(guò)慢，放肩的角度應(yīng)以平滑的角度放人。當(dāng)放啟直徑接近加工耍求的直徑吋，須屢次測(cè)量，如放啟速度過(guò)快，在直徑比預(yù)定直徑105伽左右進(jìn)入轉(zhuǎn)肩狀態(tài)。5.7轉(zhuǎn)肩5.7.1依據(jù)單晶爐性能，轉(zhuǎn)眉可自動(dòng)或手動(dòng)，自動(dòng)單晶爐將晶體生長(zhǎng)把握程序啟動(dòng)到“轉(zhuǎn)肩”2-3mm/min，測(cè)量并觀看品體生長(zhǎng)狀況。5.7.2轉(zhuǎn)肩是依據(jù)實(shí)際狀況可適當(dāng)提高或降低拉速，同時(shí)也可降低或上升溫度設(shè)定點(diǎn)。但拉速不宜調(diào)整太快或太高，否則可能會(huì)造成轉(zhuǎn)肩掉棱。隨著品體的提升，晶體牛長(zhǎng)轉(zhuǎn)為垂總生長(zhǎng)，品體豈徑到達(dá)加工要求的同吋，要求直徑信號(hào)到達(dá)設(shè)定值。待單晶生長(zhǎng)到日標(biāo)肓徑時(shí)緩慢降低拉速，同時(shí)適當(dāng)給定堀跟隨動(dòng)，實(shí)時(shí)觀看單晶生長(zhǎng)狀況是否穩(wěn)定。5.8等徑5.8.1轉(zhuǎn)肩完成肓徑把握穩(wěn)定后可進(jìn)入等徑狀態(tài)，進(jìn)入等徑狀態(tài)時(shí)將CCD監(jiān)控?cái)z像頭調(diào)節(jié)到最正確狀態(tài)及檢查城跟隨動(dòng)等各參數(shù)無(wú)誤后投入等徑自動(dòng)。常常觀看堆堪上升速度和品升速度是否匸確。璃升太快液面簡(jiǎn)潔遇到導(dǎo)流筒，品升太快品體簡(jiǎn)潔變形。15分鐘對(duì)爐內(nèi)巡察一次，確定有無(wú)弄常，并每一個(gè)小時(shí)做一次拉晶記錄。5.&4依據(jù)狀況的不同，等徑將至預(yù)定長(zhǎng)度時(shí)，璃升隨動(dòng)應(yīng)有適當(dāng)?shù)脑黾?，假設(shè)不適當(dāng)增加璃升隨動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致單品直徑拉細(xì)或斷棱。應(yīng)依據(jù)投料量，把握單品直徑及所剩余硅液量來(lái) 數(shù)。5.9斷棱晶體回熔與取出9.1晶體回熔須冋熔或巾出?；厝蹠r(shí)功率設(shè)定要高于引品功率，如品體較長(zhǎng)可設(shè)定到熔料功率。成晶體將石英堆坍碰壞引起漏料。回熔完成后進(jìn)展常規(guī)作業(yè)工序。5.9.2晶體取出長(zhǎng)度大于加工要求的品體都可收尾取出或因雜質(zhì)導(dǎo)致壞棱也需取出。晶體脫離液而時(shí)，關(guān)閉晶轉(zhuǎn)、堰轉(zhuǎn)，并將把握系統(tǒng)改為手動(dòng)，使晶體以4mm/min左右的速度上升〔10mm/min〕,并登記其時(shí)堪坍位置的數(shù)值?！?-4小時(shí)〕，關(guān)閉副室隔離閥，翻開(kāi)主室氮?dú)獬錃鈿忾y調(diào)至設(shè)定值。翻開(kāi)副室氮?dú)忾y充至和大氣壓相等，升起副室収出品體。晶體取出后，川絲光毛巾蘸取少量酒精，擦凈主副室密封處，下降副室對(duì)準(zhǔn)定位銷使Z平穩(wěn)地坐落在主室上。f?啟動(dòng)副室真空泵，翻開(kāi)副室抽空閥門，使副室真空度高出主真空度50pa左右，關(guān)閉副室真空閥門，翻開(kāi)副室氮?dú)忾y充至低于大氣壓100pa時(shí)，翻開(kāi)副室真空閥門，關(guān)閉副室氮?dú)忾y連續(xù)抽50pa3-4次，在副室與主室壓力相等時(shí)翻開(kāi)副室隔離閥。g.翻開(kāi)隔離閥時(shí)，須馬上關(guān)閉副室抽空閥與真空泵，翻開(kāi)副室範(fàn)氣閥，關(guān)閉主室氟氣閥。h.按引品、放肩、等徑步序進(jìn)展品體生長(zhǎng)操作。收尾依據(jù)晶體空長(zhǎng)長(zhǎng)度、直徑、重量到達(dá)確定數(shù)值時(shí)須進(jìn)展收尾。5.10.2收尾時(shí)將晶體生長(zhǎng)把握程序啟動(dòng)到“尾狀”?？s小趨勢(shì)，但不行用過(guò)快的拉速來(lái)收尾，否則簡(jiǎn)潔掉棱，無(wú)法收尾。晶體收尾長(zhǎng)度應(yīng)不少于晶體直徑的大小，都必需收尖。收成尖尾后按竭降快速使單晶脫離液面，轉(zhuǎn)入晶體冷卻工序。冷卻晶體收尾完畢時(shí)，使晶體上升或下降糾圳將晶體脫離液面2-3cmo將晶體生長(zhǎng)把握系統(tǒng)改為手動(dòng)狀態(tài)。關(guān)閉晶升、晶轉(zhuǎn)、竭轉(zhuǎn)。關(guān)閉加熱電源。依據(jù)熱場(chǎng)人小、晶體肓徑確定冷卻時(shí)間。186”5小時(shí)。208”6小吋。228”7小時(shí)?？毡秒娫?，然示進(jìn)展熱檢漏并進(jìn)展相應(yīng)記錄。取棒翻開(kāi)進(jìn)氣氮?dú)忾y門將爐內(nèi)壓力冋充到常壓。90度。右手用鋼絲鉗將籽晶從細(xì)頸處明斷，然后穩(wěn)定重錘，將籽晶從重錘上取下，放在指定場(chǎng)所，再將重錘升至副室內(nèi)適當(dāng)位置。將品棒推至通風(fēng)處冷卻。單品収出后，必需準(zhǔn)時(shí)、準(zhǔn)確的記錄爐號(hào)、品體編號(hào)、出爐時(shí)間并貼好標(biāo)識(shí)。單晶爐停電、停水應(yīng)急操作無(wú)法通到單晶爐或設(shè)備緣由氏時(shí)間停水，都屬于長(zhǎng)時(shí)間停水。二是三分鐘內(nèi)循環(huán)水通到單晶爐內(nèi)屬于短時(shí)間停水。長(zhǎng)時(shí)間停水：*翻開(kāi)應(yīng)急水。*關(guān)閉加熱電源。*30—40mm。*待液面完金結(jié)品后升到最高位置，留意導(dǎo)流筒不要和爐蓋和碰。*等完全冷卻后再拆爐。短時(shí)間停水襯丁開(kāi)應(yīng)急水。*如有發(fā)電系統(tǒng)的須馬上通知發(fā)電，保證爐內(nèi)冷卻水循環(huán)正常。*度取出或回熔。*循環(huán)冷卻水正常后關(guān)閉應(yīng)急水。停電長(zhǎng)時(shí)間停電。二是液面未完全結(jié)品的屬于短時(shí)間停電。三是瞬間停電時(shí)間只有兒秒。F兒點(diǎn):翻開(kāi)應(yīng)急水關(guān)閉抽空閥門，同時(shí)關(guān)閉氮?dú)膺M(jìn)氣閥。30-40mm,使品體脫離液面?？烧{(diào)整下軸升降旋轉(zhuǎn)手柄，順吋針士甘蝎軸下降，逆時(shí)針塩埸軸上升。長(zhǎng)時(shí)間停電5.13.2.2的步序后，在有電的狀況下單晶爐把握系統(tǒng)可以運(yùn)轉(zhuǎn)，待液而完全結(jié)晶后將珀圳位置上升到最高點(diǎn)，留意導(dǎo)流筒不要和爐蓋相碰。如晶體和甜堀結(jié)晶在一起，在升堆堀時(shí)必需同時(shí)將籽晶同步上升。W升到適當(dāng)位置時(shí)，籽品繩的松緊度要適當(dāng)，不能太松，否則會(huì)造成籽品繩混亂無(wú)法升降。如晶體未和堀堀結(jié)晶在一起，先將籽晶上升，將堀堀上升至適當(dāng)位置。e?等完全冷卻后再拆爐。短時(shí)間停電5.13.2.2的步序后，在電源正常的狀況下，啟動(dòng)真空泵，緩慢翻開(kāi)抽空閥門，翻開(kāi)氮?dú)獬錃忾y至設(shè)定值，開(kāi)啟加熱電源，將功率設(shè)定到熔料功率。將應(yīng)急水轉(zhuǎn)換到循環(huán)水。將須回熔的晶體按回熔操作步序操作。不須回熔的品體按