拉晶教程PPT精选文档

合集下载

拉晶教程

State Key Lab of Silicon Materials
5）放肩 a.减慢提拉速度（0.5mm）
b.降低溶液温度（140-160）
6）转肩 a.接近预定目标直径时，提高拉速 (提至150mm/h） b.为保持液面的不变，转肩时或转肩后应开启埚升
State Key Lab of Silicon Materials
State Key Lab of Silicon Materials
2.2 拉晶工艺过程
图3
拉晶基本流程
State Key Lab of Silicon Materials
1）拆炉准备拆炉用品：1.耐高温手套 2.酒精（无水乙醇） 3.无尘布或绸布（可重复使用） 4.台车 5.穿好工作服，戴好口罩等
State Key Lab of Silicon Materials
8）收尾（防止位错反延） a.逐步缩小晶体的直径直至最后缩小成为一点 · 提高拉速 · 升高温度 b.位错反延的距离大约等于生长界面的直径 c.影响单晶的成品率 9）冷却停止石墨加热器的加热，使单晶冷却，此时单晶处于急速冷却状态，需调整冷却速度，防止单晶产生缺陷（内裂，冷却提速60-80mm，后可减至 200mm）冷却时间 · 单晶直径 · 剩余埚底料
注意事项：1.清理干净（沉积的硅化物及积硅） 2.检查石墨件的使用情况（裂纹，变形，螺丝松动等） 3.安装热场要均匀，对称 4.取光孔要对准
State Key Lab of Silicon Materials
2）装料、熔料 a. 石英坩埚的检查及安装（是否有孔、气泡、黑点、气泡群或划伤等） b. 多晶硅的安装注意点 c. 掺杂（确认与工艺单上一致） 3）籽晶与熔硅的熔接 a. 温度的稳定（装料量越大，所需时间越长） b. 籽晶的预热（减少籽晶与熔体的温度差，从而减少籽晶中产生的热应力） 4）引晶 a. 排除籽晶中的位错 b. 拉速1-5mm/min 直径3-5mm 长度80-150mm

拉晶工基本操作步骤

拉晶工基本操作步骤一)拉晶的基本操作分为13个步骤,如下:1系统启动2清炉3装料4抽空检漏5化料6全熔稳定7引晶缩颈8放肩9转肩10等径11收尾12停炉及热后真空检漏13拆炉二)具体明操作⑴系统启动在系统启动时先通知机修工送电,待通电后打开控制柜电源并通知机修工检查单晶炉冷却水循环系统及氩气是否可以正常使用.打开控制柜电源后检查晶体转动升降和坩埚转动升降是否正常使用以及晶体上升及下降限位,坩埚上升及下降限位是否也调好.检查石墨件和籽晶钢丝绳重锤,钼拉头是否齐全⑵清炉①将炉内石墨件完好的取出②用砂纸和酒精纸将炉底打磨擦试干净③将真空泵抽空管道清理干净④将石墨件用砂纸打磨用究竟纸擦试干净⑤按照取出的顺序反向依次安装注:炉底铜电极和石墨电极及加热器在安装时一定要清理干净避免打火.三)装料①将备好的料检查好后用装料车拖至需安装料的炉前②将托杆螺丝紧好③将炉底用吸尘器吸干净④通知师傅检查石英坩埚及石墨件⑤装料时将母合金先放置在石英坩埚底部⑥将大块料轻轻地放在底部排放整齐，尽量不要有太大的间隙，中块料及小块料用来填补间隙⑦在装到石英坩埚顶部时放下去的料与石英坩埚接触面尽量减少⑧在导流筒放下去后，在导流筒中部将剩余的料装好，注意料在装时不要与导流筒接触⑨全部装好后封炉注：装料时请轻拿轻放，装好后炉筒上口、炉盖上口和副室仓门的橡胶密封皮圈一定要装好，并用酒精纸顺一个方向擦拭干净。

装料时，OCI的多晶必须全部装下，装剩下的料尽可能只剩下一种，装料前检查是否需要换油及是否有配件需要修理四）抽空检漏①封炉后将主室真空泵打开运行2~5分钟，打开主室泵球阀，先开1∕3处待真空泵抽至压力为-0.01再完全打开球阀②将真空抽至7pa以下到极限后关闭主室泵球阀进行检漏，要求3分钟泄露不超过1pa注：在抽空过程中，反复2~3次充氩气再关闭氩气抽空。

如抽不下或泄露过大及时通知机修工修理五）加热化料①抽空检漏完成后将主室泵球阀打开充副室氩气，将压力维持在1.3×310pa②打开加热器电源，切换到温度控制界面将功率加至30kw，半小时后加至50kw，半小时后加至70kw,半小时后加至90kw（加热后将电流过低报警器和加热器异常报警器打开③在高温后，料化至差不多时将功率降至75kw，如有渣则掉渣，无渣就全部化掉注：加热时如有异常报警，及时找机修工修理。

拉晶的基本流程

1.原料准备。

首先需要准备高纯度的硅原料，这通常通过电解还
原法、气相法或溶胶凝胶法等方法制备。

在准备硅片的过程中，会对其进行清洗和抛光，以去除表面的杂质和缺陷。

2.晶体生长。

在单晶炉中，晶体生长是核心环节。

这个过程包括
将硅片加热到约1400°C的高温下使其融化形成熔体，然后加入晶种，使晶体从晶种上长出。

生长过程中需要控制熔体的温度、降温速度、生长速度和方向等参数。

3.晶棒修剪。

晶体生长结束后，需要对晶体进行修剪，即将晶体根
据要求切割成晶棒。

这一步通常使用金刚石线锯进行。

4.炉子保养。

长时间使用后，单晶炉需要进行定期的保养，包括炉
外清洗、炉体内部清洁、检查零部件的磨损情况和机械部件的运转情况等。

1
5.晶体修整和测试。

晶体修整是在晶体的外部去除不平整、不光滑
和不符合规格要求的部分，可以采用化学机械抛光(CMP)和机械抛光等方法。

晶体完成后，还需要对晶体的性能进行测试，包括抗力、电子流、电和光学性能、应变、发光度等。

拉晶的基础知识

拉晶的基础知识1. 什么是拉晶？拉晶是一种通过机械力或化学方法将晶体材料拉长、加工成具有特定形状和尺寸的工艺过程。

拉晶技术广泛应用于半导体、光电子、光纤通信等领域，是现代工业中重要的材料加工方法之一。

2. 拉晶的原理和过程2.1 拉晶的原理拉晶的原理是利用材料的塑性变形性质，在外力的作用下，晶体材料的原子间距发生改变，晶体内部的缺陷和位错得到修复，从而使晶体的形状和尺寸发生变化。

2.2 拉晶的过程拉晶的过程主要包括以下几个步骤：1.材料选择：选择适合拉晶的材料，通常是单晶或多晶材料。

2.材料准备：将原始材料进行切割、打磨和清洗等处理，以便得到适合拉晶的样品。

3.加热处理：将材料加热到适当的温度，使其具有足够的塑性，便于拉伸。

4.拉伸过程：通过机械力或化学方法施加拉伸力，使材料逐渐拉长，直至达到所需形状和尺寸。

5.冷却处理：将拉伸后的材料进行冷却处理，使其保持所需的形状和尺寸。

6.后续处理：根据具体需求，对拉晶材料进行切割、打磨、抛光等后续处理，以得到最终的产品。

3. 拉晶的应用领域拉晶技术在各个领域都有广泛的应用，以下是几个典型的应用领域：3.1 半导体行业在半导体行业中，拉晶技术被用于制备硅晶圆和其他半导体材料。

通过拉晶技术，可以将单晶硅棒拉伸成硅片，用于制造集成电路和太阳能电池等器件。

3.2 光电子领域光电子领域中的光纤、光波导等器件都需要使用拉晶技术。

通过拉晶技术，可以制备出高纯度的光纤和光波导材料，用于信号传输和光学器件的制造。

3.3 材料科学研究在材料科学研究中，拉晶技术被广泛应用于研究各种材料的力学性能和晶体结构。

通过拉晶实验，可以研究材料在不同应变条件下的行为，进一步优化材料的性能。

3.4 其他领域除了上述领域，拉晶技术还可以应用于纺织、金属加工、建筑材料等领域。

例如，在纺织行业中，通过拉晶技术可以制备出高强度、高弹性的纤维材料，用于制作高性能纺织品。

4. 拉晶的发展趋势随着科学技术的不断进步，拉晶技术也在不断发展。

拉晶工艺及操作规程PPT幻灯片

拉晶工艺及操作规程
陕西西京电子科技有限公司
1
一、拉晶工艺流程图
检验
晶棒
配料
库房
煅烧
Hale Waihona Puke 拆、清炉停炉收尾装料
抽真空
等径
转肩
充氩气
化料
引晶
放肩
缩颈
2
说明：
a)单晶制造工艺流程为方块标注环形部分，即由配料工序开始，至晶棒终止；
b)配料工序的入口为库房管理部门； c)晶棒工序的出口为检验； d)在本工艺流程中，如果拉晶为连续工作时，在
4. 新装加热器时,加热器与石墨电极之间垫碳箔。每次拆炉都要抬起加热器，松动与石墨电极之间的连接,以防粘连。使用一月之后，以上四项检查可以降低频率到每次大清的时候检查一次。
10
2.装料
• 检查所备原料及母合金是否与随工单相符，观察包装有无破损现象，区分原料的大小、破碎程度，如原料不符合要求（如：料未清洗）应及时更换；按要求穿戴好劳保用品。
7
清炉过程
待取出的石墨件自然冷却后,进行彻底清理。石墨件的附着物用砂纸打磨后，用刷子和吸尘器对石墨件作整个除尘，用棉布或毛巾擦拭直至干净。清理干净的标准是：导流筒、上下保温盖、保温筒、三瓣埚、石墨埚托等，必须清理到全部露出石墨的本色，特别是不能留有黄色的挥发物。
将炉子内壁、炉盖、主炉筒、小副室、副炉筒、两个抽气口、观察窗、依尔根信号孔及其防护玻璃清理干净。先用吸尘器把炉内的挥发物等吸净，再用沾有酒精的棉布或毛巾彻底擦拭，不能留有任何挥发物。
8
安装热系统
将清理过的石墨热系统各部件按 “炉底碳毡”、“炉底护盘”、“下保温筒”、“排气口护套”、“坩埚护套”、“电极护套”、“石墨电极 ”、“石墨加热器”、“石墨螺丝”的顺序安装。注意在“石墨电极与炉体电极、加热器与石墨电极以及加热器与石墨螺丝接触面处加一层完整无损的碳箔；然后按顺序安装“中、上保温筒”、“石墨托杆”、“石墨埚托”以及“三瓣埚”。

拉晶教程专题知识专业知识讲座

2. 硅单晶的生长
2.1 硅单晶的生长装置
·机械部分
·电气部分
（1）硬件方面 1.在单晶旋转的同时能上拉 2.软轴驱动部、坩埚移动驱动部
的构造能耐高重量负荷 3.坩埚旋转的同时能够上下移动 4.耐减压、耐高温的构造 5.装置要密封，无漏气等 6.在停电、地震等非常情况有安
全对策功能
图1 单晶生长装置概略图
2）装料、熔料 a. 石英坩埚的检查及安装（是否有孔、气泡、黑点、气泡群或划伤等） b. 多晶硅的安装注意点 c. 掺杂（确认与工艺单上一致） 3）籽晶与熔硅的熔接
a. 温度的稳定（装料量越大，所需时间越长） b. 籽晶的预热（减少籽晶与熔体的温度差，从而减少籽晶中产生的热应力）
4）引晶
引上速度平均值
+ 设定值出力
图2 单晶直径控制和拉速控制程序模块
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
State Key Lab of Silicon Materials
2.2 拉晶工艺过程
图3 拉晶基本流程
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。
State Key Lab of Silicon Materials
1）拆炉
准备拆炉用品：1.耐高温手套 2.酒精（无水乙醇） 3.无尘布或绸布（可重复使用） 4.台车 5.穿好工作服，戴好口罩等
State Key Lab of Silicon Materials
• 2. 区熔法（FZ法）：采用高频率线圈从外围来加热溶解多
晶棒，在与籽晶接触后移动线圈的方法制取单晶。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。

拉晶教程PPT课件

处理方法：降温停炉时，要将坩埚升至最高处，防止结晶时，坩埚炸裂，胀破加热器
第20页/共23页
c. 突然停电、停水
1.瞬间停电（几秒），检查恢复停电前的工艺状态，并进行干预，使工艺恢复正常，
2.停电时间较长，液面都快结晶，则应先关闭真空泵，并手动摇柄将坩埚下降或转动晶升电机（注意方向），使单晶脱离液面，同时关闭氩气阀（防止正压）及时来电或者长时间不来电，视具体情况具体操作
处理方法：1.降低埚位（不得降过下限位），转动坩埚，将挂边处转至热场中温度较高的一
方（一般在两边电极的方位）
2.升高功率，让挂边处硅料迅速熔化
注意：防止“跳硅”
第19页/共23页
b. 坩埚裂缝
坩埚裂缝的具体情
况
1.熔料时发现埚裂，立即降温停炉
2..拉晶时发现埚裂，视裂纹是否深入液体情况
后果：烧坏部件，造成重大损失
直径计测值
+
直径设定值
P I D 计算
引上速度设定值出力
2.在单晶等晶过程中具备直径控制、拉晶速度控制的功能。本控制的程序块图表如图2所示
引上速度平均值
+ -
引上速度设定值
P I D 计算
温度设定值出力
图2 单晶直径控制和拉速控制程序模块
第4页/共23页
2.2 拉晶工艺过程
图3 拉晶基本流程
B（硼）（铝镓铟） P（磷），Sb（锑），As（砷）
单晶在固化时出现掺杂剂的偏析现象，单晶头尾电阻率的变化趋势
降低比例视掺杂剂的分凝系数而定。（杂质浓度与电阻率反比）
B 0.8 P 0.35 d. 氧浓度
As 0.3
Sb 0.026
石英坩埚
硅溶液

直拉硅单晶工艺简介PPT.

直拉硅单晶工艺简介
化料
• 在一定的功率（在规定的时间内从低到高慢慢提升，直到化料要求功率）和一定的埚位下使硅料熔化
-
中心位置
加热器温度最高点
中心位置
加热器温度最高点
• 在表面硅料全部熔化后，不可将坩埚的位置升的太高，须保证液面至导流筒的距离有2- 3cm，防止石英坩埚底部硅料翻出时碰到导流筒使导流筒粘硅。
异常处理
掉棒
产生原因一、籽晶断
二、籽晶绳
1、籽晶熔接 2、籽晶氧化 3、籽晶夹具 1、籽晶绳氧化 2、籽晶绳毛刺
异常处理
该情况可能会直接导致石英埚破裂引发漏硅事件。该情况发现应注意以下几点:
一、晶棒过长，停炉处理
角度放大。 • 当放肩直径接近加工要求的直径时，须多次测量，如放肩速度过快，
在直径比预定直径小10mm左右进入转肩状态。如放肩较慢，可在直径比预定直径小5mm左右进入转肩状目标直径后提高拉速使之纵向生长 • 根据单晶炉性能，转肩可自动或手动，自动单晶炉将晶体生长控制程
等径
1、等径时，晶转、埚转、氩气流量、炉内压及平均拉速值。 2、等径时，埚跟比随剩余重量变化而变化。
收尾
1、自动收尾时，晶升变化根据收率表来变化还是根据指数表变化。
2、收尾时，启时拉速是当时的平均拉速还是设定个拉速。
收尾斜率表，内设定了收尾时的晶升、埚转、晶转、氩气流量及炉内压力。 2、温度变化根据长度
序启动到“转肩”状态即可。手动单晶炉将晶升速度开到2-3mm/min。测量并观察晶体生长情况。 • 转肩时根据实际情况可适当提高或降低拉速，同时也可降低或上升温度设定点。但拉速不宜调整太快或太高，否则可能会造成转肩掉棱。
直拉硅单晶工艺简介

直拉单晶工培训简明教程

直拉单晶工培训简明教程第一节设备认知一、晶体生长的要求1.必须保持多晶原料、生产设备、生产环境的高纯卫生；2.晶体生长是在高温下进行，为避免硅的氧化，必须在真空系统和保护气体（氩）下进行；3.拉晶过程中必须保持速度和温度的稳定；二、直拉单晶炉的组成根据晶体生长的要求，直拉单晶炉主要包括炉体、电气部分、热系统、水冷系统、真空系统、氩气供给装置六部分组成；1. 炉体包括提拉头、副炉室（上炉室）、主炉室、底座等部分；2. 电气部分包括速度部分、加热部分、真空系统控制、氩气控制、炉筒升降控制等组成；2.1速度部分包括上轴上下速度（SL）、上轴转速(SR)、下轴上下速度(CL)、下轴转速(CR)四个部分；2.2正常拉晶时各速度的要求：SL：方向、大小控制可由触摸屏或引晶小盒控制，两者可以相互转换，注意：在操作人员不在炉前时必须关闭引晶小盒的电源以避免事故的发生！正常拉晶时SL数值大概在1.2—0.6mm/min左右范围内变化；CL：方向、大小控制由触摸屏控制，正常拉晶时其大小随所SL的变化而按比例变化；CL/SL俗称埚跟比；埚跟比随所拉制晶体的大小而变化；在实际拉晶过程中要及时的验证埚跟比以确定其正确性、所拉晶体直径的准确性；SR：俗称晶转，方向及大小由触摸屏面板控制；正常拉晶时SR为10—13r/min;顺时针转动；CR:俗称埚转，方向及大小由触摸屏控制，正常拉晶时CR为8r/min；在引晶、化料时可调整其快慢以尽快将温度调整到合适值；要求：1.在两个工作日内必须熟练掌握四个速度的控制；2.会演算拉制6吋（155mm）、8吋晶体所要求的埚跟比各是多少？3.在3个工作日内必须掌握加热部分、真空系统控制、氩气控制、炉筒升降控制等的操作；3、热系统热系统由石墨加热器、保温系统、支持系统、托杆、托碗、导流筒等组成；第二节拉晶过程装料1．装料前的准备.(1)确认已完成设备点检项目.(2)检查取光孔是否对好.(3)准备好一次性手套、线手套、剪刀、口罩、高纯车等辅助用品.(4)从物料柜取出多晶原料与料单放在装料小车的一层,检查是否错误.(5)带上一次性手套(分析纯对手有伤害),用擦炉纸沾上酒精将高纯装料车擦干净.(6)将埚位升至上限位.2. 检查、装石英坩埚.(1)打开坩埚纸箱包装,带上一次性手套,将坩埚与塑料包装一起放在高纯车上.(2)打开塑料包装,更换一次性手套,将坩埚对着光源进行检查,看是否可以使用. 注意:有以下特征之一者,不能使用.①磕碰损伤(位于坩埚上沿的微小碰伤除外).②裂纹.③严重划痕.④直径≥3㎜的气泡和黑点,数量≥1个.(注气泡:夹在坩埚壁内的空洞.黑点:有色杂质点.)⑤直径＜3㎜的气泡和黑点,数量≥5个.⑥直径＜3㎜的气泡和黑点,合计数量≥5个.(3)检查确定能够使用后,将坩埚装入三瓣埚中,要装水平.(20″埚比较重,装时可以两人)(4)如若发现坩埚异常时及时与班长联系.3. 取料3.1多晶原料的取放必须轻拿轻放，严禁野蛮装卸造成包装袋的破损；3.2生产操作员工打开多晶包装袋时必须遵守以下规定：①在装料小车一层上剪开多晶的外包装（不带高纯手套）；但不允许接触到第二层包装袋②带高纯手套取出多晶原料的二次包装袋并在高纯装料小车上层剪开（进行此项操作时不允许其接触到多晶袋的一次外包装）；③装多晶料必须带二层手套：尼龙手套和塑料高纯手套；④穿上装料衣服,带好口罩、手套以后,剪开料袋进行装料.1、将坩埚升到上限位；检查石英坩埚质量的好坏；将石英坩埚放入石墨埚内；①坩埚底部选择小块的料(直径≤20㎜)铺放,应尽量铺满坩埚底部.②坩埚中下部选择较小块的料(直径≤40㎜)装入,多晶料可以装的紧凑并且贴近埚壁,但应该是自然堆砌,而不是硬挤.③坩埚中部选择大块料(直径≥70㎜)紧靠埚边装,并且保证对称装入.埚中央可以装入中度、较小、小块的料.④坩埚上部选择中度、较小的料块,除最上一层外,仍可以紧靠埚边装.装最后一层时,可以有意识的选择一些料,让料突出埚沿10-20㎜,但不能搭在埚沿上.应注意以下几点:ⅰ减少料块与埚边的接触面积,以防止挂边.ⅱ在料块互相之间的相对位置方面,要估计在料块跨塌时,是否架桥,然后做出相应的调整.(4)装料过程中应注意的问题:①装料过程中必须保证料块轻轻的与坩埚接触,避免任何的磕碰.②装料过程中严禁多晶原料与料袋外表面直接或间接的接触.③装料过程中发现一次性手套破了,要及时更换.④不论是上、中、下哪个部位,料块尖锐部位不能直接对着坩埚壁.⑤注意装料过程中防止把料撒进炉膛内.⑥如有掺杂,应将掺杂装在石英坩埚的中部.避免提渣时将掺杂提出；⑦若遇原料直径较小（＜1mm），装料时不可求多将石英埚装的过满，而应使石英坩埚的边沿距埚口保持20mm的距离；以避免加热时使多晶原料膨胀而溢出石英埚造成事故；4. 装完料将坩埚降至熔料埚位.(18″系统埚位-115,20″系统埚位-103)5. 坩埚降到指定位置后,脱去装料衣服,带上一次性手套将大盖和导流筒装入炉内.6. 更换一次性手套,检查导流筒与多晶料之间的距离,能否允许坩埚转动.7. 检查无误后,带上一次性手套,用酒精擦净炉盖、副室、炉盖与炉筒的密封面、副室与炉盖的密封面及插板阀,然后合上炉盖,关闭插板阀.8. 降下重锤,检查籽晶是否可以活动,钢丝绳是否有毛刺或是缠松,钢丝绳夹头内的钢丝绳是否有毛刺或是缠松,如有毛刺或是缠松要及时向上返或者进行更换.9. 检查无误后,合上副室,打开插板阀.10. 更改计算机中的参数.(1)更改初始装料量(㎏)的参数为本次的实际投料量.操作步骤:在操作界面上点工艺参数,出现初始化界面,把初始装料量(㎏)该为本次的实际投料量.(2)更改坩埚跟踪/投料重量为实际投料重量.操作步骤:在操作界面点坩埚跟踪,出现坩埚跟踪控制环界面,更改投料重量为当前坩埚内的实际投料重量.如果进行了步骤(1)后,采用自动抽真空工艺,此处的投料重量会自动修改和初始化投料重量一致.注意:此参数十分重要,如果设定值和实际值不符,将导致等径时计算机计算的埚跟与实际埚跟不一致.值得注意的是在拉晶时提出一段棒子时,如果用自动隔离程序,则计算机自动计算,不需要手动修改;如用手动隔离,则计算机坩埚内剩料重量,需要手动修改.11.查看计算机内每一步骤的工艺参数是否设置正确.注意:养成每选择自动步骤之前先查看工艺参数是否设置正确的习惯!尤其是涉及到坩埚位置的参数,一定要确定其准确无误.抽空1.检查主真空泵的油位和皮带,一切正常后启动.2.启动主真空泵时,需点动开关两、三次后,在开泵.等待主泵转速均匀后,打开节流阀,待节流阀全开后,打开球阀.不经点动直接开泵会影响泵的寿命. 3.进行抽空/检漏步骤操作步骤:在操作界面点工艺选择,出现自动工艺(返回)界面,在此界面下点抽真空即可.当抽真空步骤完成之后系统将自动进入检漏步骤.两分三十秒会显示泄露率.注意:上述从抽真空完成直接进入检漏是在程序控制里面设置好的.在系统维护界面下的工艺自动步骤里的自动进入检漏工艺前打√.如果没有设置,即没有选择,则抽真空完成之后电脑将会提示我们抽真空完成,这时需要我们在工艺选择界面中,手动切入检漏步骤.其他自动步骤都是如此.4.若泄露过大,可用手动充几次氩气后在进入工艺选择界面选择检漏,进行自动检漏.5.抽空注意的问题:(1)要检查球阀是否全开.电磁阀是否吸合.(2)根据炉内所装料的情况选择是自动抽空还是手动抽空.(沫子料一定要采用手动抽空,因为自动抽空氩气流量太大,避免料被氩气吹入炉膛.)熔料1.检漏合格后,就可以在操作界面上点工艺选择,出现自动工艺(返回)界面,在此界面下点压力化,此时系统压力控制环将进入闭环,电脑会把炉内压力控制在我们设定的压力数值上.压力化完成以后,点工艺选择,出现自动工艺(返回)界面,点熔料后,手动打开加热器开关,电脑将进行自动熔料.2.熔料过程中的注意事项:(1)由于每次熔料情况都不相同,使得埚位参数不好设置,只能采用手动升埚位.(2)一旦跨料之后,应该马上将坩埚升上来.以后随着料的逐渐跨下,应逐渐升高埚位.如果不及时将坩埚升上来,料块主体部分处于低温区,会增加化料时间,也增加了坩埚与硅液的反应时间,不利于坩埚的保护.而且,坩埚长期处于低温区,增加了漏硅的机率.上升的时候要注意,要在料与导流通之间留够安全距离.(3)整个熔料过程,都要有防范漏料的意识.因此,熔料过程中操作人员不能长时间离开炉台,要随时观察炉内情况,及时处理好挂边、搭桥、漏硅以及其他事故.为了防范漏料,在平时就应该积累以下经验:高温多少时间会第一次跨料,这时的液面高度在什么位置.判断漏料的迹象,除了出现熔料时间、溶液的高度位置外,还可以从加热电流是否稳定,波纹管的温度是否升高来判断.因为漏料回造成短路打火.3.熔料过程中出现挂边的处理(1)应该在干果中心的料没有化完之前,就将挂边处理掉.因此,当料全部跨下时,就要观察有无挂边的可能.如果有应将过为降到较低的位置,使挂边处于高温区进行烘烤.(2)如果所有料都化完了,仍有较大块的挂边,这时即使有跳料的危险,也要把埚位降到最低,升高功率,将挂边烤掉.这是一般情况的处理办法,具体情况,需现场分析,自己应变处理.4.如果在料快化完时,发现液面上有渣子时,应及时将功率,降籽晶进行提渣.提渣过程中遇到的问题与解决办法由于目前原料清洗时存在的一些问题，我们在拉晶过程中不可避免的存在提渣现象；提渣效果的好坏直接影响着拉晶的正常与否；为此我们一定要重视提渣这个步骤；1、籽晶与渣盖接触点粘接不牢，在提离液面时导致渣盖掉下，溅起的熔硅损坏其他热场器件；要使用细籽晶提渣并保证籽晶与杂质块接触部位的充分熔接；2、提渣不及时，或掌握的时间不准确，导致提渣不彻底；提渣的最佳时机是在固态硅即将熔完的那一刻（剩余一小块）将其提出；这时候的杂质基本上全部粘在此小块上；粘接时要保证粘接良好避免提出时掉下；3、分不清原料该不该提渣而乱提渣；西安隆基硅技术清洗的原料原则上都要提渣；进口免洗包装的原料视情况可以不提；4、另外我们一定要注意装料时要保证炉台的高纯卫生，按照要求穿高纯装料服装；并装料时严密注意一次性手套的破损情况，若有损坏应及时更换以避免将坏的塑料手套掉入原料中造成污染；引晶、放大、转肩：引晶的目的：等径：目的:为按照合同要求控制单晶硅棒的直径,使电脑系统通过直径控制模拟信号和热场模拟信号来自动调整拉速和热场温度以保持晶体直径.操作步骤:1.投等径进入转肩后观察晶体周边光圈的状态,待光圈由不规则,暗淡.渐变为又圆又亮,光圈变的浑厚,此时晶体棱线出现一定的抹度,棱线由2个点汇聚为1个点.说明转肩成功.(此时等径控制里的直径控制信号数值的波动范围较小.)在工艺选择里选择等径.2.压聂耳跟光圈投等径后压好聂耳跟光圈,一般为聂耳跟光圈与晶体光圈(由内向外)相交的2/3处.然后在等径控制界面里选择ON键.即可打开闭环,使电脑开始自动调整拉速.注意:此时的直径信号应在450--550左右,在系统维护界面里选择模拟量,查看红外直径信号的显示应在2.500左右,偏差太大应进行调整.此信号是评定电脑反映速度的标准,2.500是较适中的参数.是保证单晶硅棒的重要依据.3.投生长控制闭环进入等径后,按照我们下载的工艺参数里,等径选项有个生长控制1打开长度.在晶体生长长度达到这一设定值后,生长控制会自动打开闭环.此功能为根据设定拉速,调整液面温度,以期在设定拉速左右调整温度.保证晶体直径.4.确保等直径生长每20分钟对等径的晶体进行直径测量、并作好相关记录。

拉晶操作培训

放肩
目的：结晶直径扩大到指定尺寸完成缩颈后，将拉速缓慢下降到一定的拉速（一般控制在0.3-0.6mm/ min之间），同时温度设定点下降一定数值，观察晶体生长情况。控制放肩时的速度及角度，防止过快或过慢，放肩的角度应以平滑的角度放大。
当放肩直径接近加工要求的直径时，须多次测量，如放肩速度过快，在直径比预定直径小10mm左右进入转肩状态。如放肩较慢，可在直径比预定直径小5mm左右进入转肩状态。
检漏
目的：确认炉体漏气量当炉子的真空度达到规定值时，关闭真空管道上的主泵球阀。观察真空计上的压力数值，测定压力变化。CZ1#厂房设备检漏时，泄漏率小于50mTorr/时为合格检漏结束后缓慢打开真空管道上的主泵球阀继续抽一段时间真空，直至真空度低于检漏时的真空度。
化料
目的：将固化的硅原料在规定时间内转化为液体。在规定的功率（在规定的时间内从低到高慢慢提升，直到化料要求功率）和坩埚位置下熔化成液态化料时，流量控制在40-60L/min.炉内压力维持在10T或1000Pa左右。将坩埚转速设定在2r/分.
-
中心位置
中心位置
加热器温度最高点
加热器温度最高点
化料
在表面硅料全部熔化后，不可将坩埚的位置升的太高，须保证液面至导流筒的距离有4- 5cm，防止石英坩埚底部硅料翻出时碰到导流筒及导流筒粘硅。在熔料时，如发现有液硅表面漂浮着杂质，在硅料未完全熔化时下降籽晶，将杂质吊出。
必须时刻注意观察炉内的情况，以防导流筒粘硅、石英坩埚粘硅、漏硅、石英埚变形和塌料时溅硅、跳硅，化完后的液面有杂质漂浮等一些异情况的出现情况，应有效及时的处理并记录。
引晶
籽晶与熔体接触后等待籽晶熔化并出现弯月型光圈，如果光圈变大说明液体温度过低，如果光圈变小说明温度过高，需调整设定温度使其光圈不变大变小比较适中，此时便可以开始引晶。缩颈拉速最好控制在3-6mm/min之间，引颈直径控制在3mm左右，不宜过粗，过细，尽量保持平滑。引晶开始时，应先引直径10mm左右较粗的晶体，长度为30mm，可作为下次熔接使用，这样避免籽晶的浪费。为确保缩颈质量，可根据实际情况上升或下降温度设定点，以保证籽晶的直径控制在规定范围内。

拉晶流程及注意事项

拉晶流程及注意事项下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!拉晶流程。

1. 单晶籽晶制备，从高纯度材料中制备单晶籽晶，作为晶体的生长基底。

拉晶培训

未加工的单晶硅棒
圆硅单晶棒
方型硅单晶棒
切方机
线切割机
待切片方型硅单晶棒
硅单晶片
线切割过程
国产
85 炉
国产
80 炉
6 4 2 炉
小松炉
62炉
70 炉
莱堡炉
硅单晶棒(拉单晶)生产工艺流程
开炉引晶放大(放肩)
取单晶稳定化转肩(收肩)
清炉升温等径
示意图
<100>和<111>
产品简介
• 硅单晶棒(锭)的主要性能指标包括:直径, 型号,电阻率,氧含量,碳含量,少数载流子寿命,位错,晶体微缺陷等
• 硅单晶片的重要性能指标包括: 直径,边长,厚度,TTV,翘曲度, 外观(蹦边,缺角,表面线痕), 穿孔等
硅单晶生产工艺流程
-----直拉单晶炉生产
原料处理表面抛光
粘棒
拉制单晶切方(成品) 切片(线切割)
检测1 开断(成品)
检测3
开断检测2 成品
原料的处理过程
表面检查有镀膜
无镀膜清洗(酸)
入成品原料库
烘干,装袋
拉晶工段进行拉晶
型号分类 (P型,N型
混型)
电阻率分档
清洗(纯水)
清洗(酸)
带石英片的埚底料
埚料
硅片料
镀膜硅片料
头尾料
边皮料
开断机
硅单晶产品及生产工艺简介
● 硅单晶产品 ● 硅单晶棒(片)生产工艺
产品简介
• 硅单晶产品分为硅单晶棒(锭)和硅单晶片 • 按照生产方法分为直拉法(CZ),悬浮区熔法
(FZ)等 • 按照型号分为P型和N型,其中P型掺硼,N型

初级拉晶培训

汉虹单晶炉工艺流程及拉晶技巧
制作陈伟
2010年10月28日
目录
• • • • • • • • 装料化料引晶放肩转肩等径收尾停炉
装料
• 1、检查石英坩埚是否有凸起、凹陷、大面积黑点、裂痕若无异常，水平放在石墨埚内
化料
• 一、化料锅位较低时料塌下去后及时升到合适位置 • 二、若有挂边时应：首先，把导流筒降到导流筒支撑上部（不能脱钩）然后把埚往下降，就是让那块料的挂边处处于高温区，此时多注意埚内如果料掉下去后及时升上导流筒和埚。
化料
若出现“搭桥”时，把 “搭桥”区放在加热器高温区，若长时间还不能塌下去时，看埚内料的状况，若料都在锅内可通过加大锅转，并急停的方式看能否把料晃进锅内，或用导流筒压（此操作须由班长来作业）
引晶
• 试温时找到合适温度，通过看籽晶的光圈判断温度,一般引晶时间在一小时左右 • 若引得晶弯曲较大，必须退出来，查看籽晶是否装好，或者籽晶绳是否打折，
引晶
• 开始引晶后拉速比较低有两种状况： • 引晶温度高 • 目前引晶处的籽晶直径偏小于目标直径
放肩
• 房间时应注意四个角的大小，来判断温度的高低，温度过低，容易变方造成NG，可提高拉速来处理；温度比较高时肩太凸，肩横向长得慢，造成放肩时间太长 • 放肩以放平肩为宜（节约时间节省料）
停炉
• 停炉必须按照正常停炉工艺进行作业，退自动—降埚转晶转2r\min—氩气30---转换为功率控制为60KW---降埚50mm---在 60KW30分钟后----30KW—40分钟后停炉--两个小时后给晶升1mm\min • 开炉需停炉五小时后开炉，若开炉较早，尾部温度变化较大，易出现应力片

熔体中的晶体生长技术提拉法PPT学习教案

以上三大类人工石榴石，即由稀士(Yt,Nd）和铁、铝、镓（Ga）分别完全取代天然石榴石中的金属元素和硅，所形成的稀土铁石榴石、稀土铝石榴石和稀土镓石榴石．
第26页/共69页
在这三类稀土石榴石中，稀土铁石榴石(YIG) 不透明，难以用作装饰品；
稀土铝石榴石(YAG)存在折射率不够高，不易掺质．
d 1.608103 DL1/2
第41页/共69页
收尾：晶体生长后期，主要防止发生界面翻转和位错的反延，因此当晶体生长的长度达到预定要求时，应该逐渐缩小晶体的直径，直至最后缩小成为一个点而离开熔体液面，这就是晶体生长的收尾阶段。
第42页/共69页
6 提拉法生长晶体缺陷的形成与控制
有害杂质：指的是不纯杂质和配比引起的杂质籽晶：选用优质籽晶和采用缩颈工艺
第44页/共69页
b 热力学因素 1、应力：晶体中的应力一般由三种情况产生，热应力，化学应力
和结构应力，当应变超过了晶体材料本身塑性形变的屈服极限时，晶体将发生开裂，一般沿着解理面开裂。热应力:冷却速度不一致引起的化学应力：杂质在晶体内部分布不均匀引起的结构应力：由于相变的发生引起的 2、脱溶和共析反应（较快的生长速率和较大的温度梯度（界面处））
第33页/共69页
原料：白色合成蓝宝石碎块＋TiO2+Fe2O3， TiO2、Fe2O3配比视颜色而定。
工艺参数：2050℃以上，转速：10－ 15r/min ,提拉：1－10mm/h
第34页/共69页
放肩过程中在dt时间内凝固的晶体质量为：
dm ( r2dz 2 rdrz ) v dz / dt 式中： r2dz为高为dz的柱体的体积
c材料挥发的控制高温下材料的挥发，改变了熔体的化学配

直拉单晶指导

第一章熟悉半导体硅材料的基础理论与工艺一. 熟悉半导体硅材料的基础知识：半导体基础知识：○1电阻率:电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质。

半导体室温时电阻率约在10－4—10P欧姆/㎝之间，温度升高时电阻率指数则减小。

○2半导体材料很多，按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

锗和硅是最常用的元素半导体两大类。

化合物半导体包括Ⅲ—Ⅴ族化合物(如:砷化镓、磷化镓等)。

Ⅱ—Ⅵ(二价至六价)族化合物(硫化镉、硫化锌等)，氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物)以及由Ⅲ—Ⅴ价族化合物和Ⅱ—Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)○3除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

不含杂质且无晶格缺陷的半导体统称为本征半导体。

无晶格缺陷的纯净半导体的电阻率比较大，实际应用不多。

○4半导体的杂质:半导体中的杂质对电阻率的影响特别大。

半导体中掺入微量杂质时，例如四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时，杂质原子作为晶格的一分子，其五个价电子中有四个与周围的锗(或硅)原子形成共价结合，多余的一个电子被束缚于杂质原子附近，很易激发到导带成为电子载流子。

这种能提供电子载流子的杂质称为施主杂质。

○5在锗或硅晶体中掺入三价元素硼、铝、镓等杂质原子时，杂质原子与周围的四个锗(或硅)原子形成共价结合时尚缺少一个电子，因而存在一个空位，而形成一个空穴载流子。

这种能提供空穴的杂质称为受主杂质。

存在受主杂质时，有价带中形成一个载流子所需能量比本征半导体情形小得多，半导体掺杂后其电阻率大大下降。

加热或光照产生的热激发都会使自由载子数增加而导致电阻率减小。

半导体热敏电阻元件和光敏电阻元件就是根据此原理制成的。

○6对掺入施主杂质(磷、砷、锑)的半导体，导电体载流子主要是导带中的电子，属于电子型导电，称为N 型半导体。

掺入受主杂质(硼、铝、镓)半导体属于空穴导电。

主要是空穴导电，称为P型半导体。