直拉硅单晶工艺简介PPT演示课件

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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
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停炉
1、停炉时晶升数据、坩埚下降位置。 2、冷却时功率下降的幅度。 3、冷却时的氩气流量及氩气流量时间 4、进行热检漏的时间及泄漏率
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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
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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。
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பைடு நூலகம்拉硅单晶工艺简介 停炉&冷却
• 晶体收尾结束时，使晶体上升或下降坩埚将晶体脱离液面2-3cm。 • 将晶体生长控制系统改为手动状态。 • 关闭晶升、晶转、埚转；关闭加热电源。
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取晶棒
• 打开进气氩气阀门将炉内压力回充到常压。 • 按控制面板上晶升快速上升键，使晶体上升至副室适当距离关闭
CCD监控摄像头调节到最佳状态及检查埚跟随动等各参数无误后投 入等径自动控制。 • 经常观察坩埚上升速度和晶升速度是否正确。埚升太快液面容易碰 到导流筒，晶升太快晶体容易变形。 • 拉晶过程中要求每隔15分钟对炉内巡视一次，确定有无异常，并每 一个小时做一次拉晶记录。
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直拉硅单晶工艺简介 收尾
目的：防止等径部分产生晶裂和位错导致晶体不合格 • 将单晶直径不断缩小 • 进入收尾先温度控制拉晶后拉速控制拉晶 • 晶体收尾长度应不少于晶体直径的大小，且必须收尖。
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检漏
• 目的：确认炉体漏气量 • 当炉子的真空度达到极限值时，关闭真空管道上的
主泵球阀。（目前单晶一号车间晶盛单晶炉的极限 真空可达10mt以下） • 观察真空计上的压力数值，测定压力变化。漏气速 率小于0.1Pa/分或小于0.8mTorr/分为合格。 • 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。
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异常处理
主要内容
1.等径过程中晶棒掉入石英埚 2.晶体扭曲处理 3.运行中出现“打火” 4.液晃 5.晶晃 6.漏料 7.断电处理 8.断水处理 9.整个炉区断水断电处理 10.注意事项
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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
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。
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等径
目的：保持设定的直径尺寸拉晶 • 转肩完成直径控制稳定后可进入等径状态，进入等径状态时，将
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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
1、立即停止埚转,将控制面板转为手动。 2、关闭加热电源.保持真空泵运转。 3、尽量开大氩气流量，尽量开小碟阀开度。保持炉内压力尽量高，氩气
• 必须时刻注意观察炉内的情况，以防导流筒粘硅、挂边、搭桥、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常情况 的出现，应有效及时的处理并记录。
• 时刻注意加热电流、电压是否正常。
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直拉硅单晶工艺简介 稳定
• 设定引晶所需温度及坩埚转速并进行稳定 • 根据光环情况确定温度稳定情况 • 反复几次试温找到最佳引颈温度并记录下来引颈功率等参数。
• 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。
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直拉硅单晶工艺简介
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
隔离阀再打开炉体，缓慢向左移动副室至90度。 • 下降晶体至盛放晶体专用车中，确认单晶完全放入小车内后，戴
上手套，左手抓紧重锤，右手用钢丝钳将籽晶从细径处剪断，然 后稳定重锤，将籽晶从重锤上取下，放在指定场所，再将重锤升 至副室内适当位置。将晶棒推置通风处冷却。 • 单晶取出后，必须及时、准确的记录炉号、晶棒编号、出炉时间 并贴好标识。
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。
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直拉硅单晶工艺简介
转肩
目的：达到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
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直拉硅单晶工艺简介
引晶
• 籽晶与熔体接触后，等1-2分钟有光环出现且棱线有逐渐变大趋势。其时温度 适合缩颈。
• 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。
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工艺参数
1、进入自动抽空，有2次进行抽真空。 2、检漏时间及极限压力 3、最大泄漏率
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压力化/熔料
1、压力化 达到熔料时气氛状态 压力上限及压力下限
2、进入熔料所花时间 3、提醒熔料慢的时间
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稳定化/熔接
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引晶
1、进入自动引晶时，温度变化及初始拉 速和时间。 2、进入缩颈时的拉速，细颈直径上、下 限及长度 3、设定细颈的安全直径值
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放肩
1、进入放肩阶段时，温度的变化 2、进入下步工序时直径大小
1、自动放肩时，拉速、晶转、埚转及氩气 大小和炉内压力情况 2、温度变化根据肩部和长度来变化
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转肩
进入自动转肩时拉速、时间及温度减少值
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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。