单晶拉棒断棱原因分析

单晶拉棒断棱原因分析
1.拆装炉
a)由于炉膛内壁打扫不干净，在拉晶的过程中挥发物被氩气
吹入埚中随时会断棱，判断的依据是当有大颗粒杂质掉入埚内时会在单晶棒上留下痕迹。

小颗粒挥发物掉入埚内时在单晶棒上不会留下痕迹，所以要打开副室或等到拆炉后检查炉膛内壁是否有不干净的痕迹，一般四条棱线不一起断。

b)重锤打扫不干净，在拉晶的过程中重锤上的挥发物被氩气
吹入埚内随时会断棱，一般四条棱线不一起断。

c)石墨件打扫不干净。

在拉晶的过程中石墨件上的挥发物或
石墨粉被氩气吹入埚内随时会断线，一般四条棱线不一起断。

d)在拉晶过程中由于清扫不干净、管道堵塞排气不畅、挥发
物不能及时排出，形成小颗粒落入熔体中，导致断棱，一般四条棱线不一起断。

2.拉晶工
a)引晶质量不好未完全消除位错，在放肩或等径350mm以内
会断棱，一般对角两条棱线先断。

b)在等径过程中温度控制不好，或等径参数设置不好等因素
会导致晶体断棱，四条棱一起断。

c) 温度波动太厉害引起断棱，一般是四条棱线一起断。

3.热场性能差
a)熔硅温度的起伏和单晶生长速率的起伏，可以引起结晶界
面上原子振动的变化，使原子排列偏离点阵，产生晶格畸变，形成位错，一般是四条棱线一起断。

b)生长系统的热场决定着单晶内部的温度梯度，如果单晶生
长动力小，硅原子强烈的振动使生长界面附近产生位错，单晶内部如果径向温度梯度较大，单晶各微区的热膨胀率不同。

晶体表面温度低，膨胀率小，中间温度高，膨胀率大。

因此单晶表面受到扩张的应力，内部受到压缩应力，易生产位错，一般是四条棱线一起断。

4.原料质量差会引起断棱
a)硅多晶内杂质浓度过高，在拉晶过程中，石英坩埚四周容
易爬硅。

单晶等径困难，一般是四条棱线一起断。

b)硅多晶内杂质浓度过高，一般在单晶尾部易引起断棱，四
条棱线一般不一起断。

5.设备原因引起的断棱
a）晶体在生长时，如果受到机械震动，产生机械应力，晶格的结点会发生畸变，生成新位错，一般四条棱线一起断。

6.收尾断棱
a)温度波动太厉害引起断棱，一般是四条棱线一起断。

b)原料内杂质浓度过高，四条棱线一般不一起断。

7.共震引起的断棱，一般四条棱线一起断，震动厉害会使单晶棒晃断。