拉晶常见问题分析精华版

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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。

实训报告拉晶实训任务

实训报告拉晶实训任务一、任务概述本次实训任务为拉晶实训，主要目的是通过实际操作，掌握拉晶技术的基本原理和方法，提高学生的实践能力和团队协作能力。

二、实训内容1. 理论知识学习在开始实际操作之前，我们需要先学习拉晶技术的理论知识。

这包括了拉晶原理、设备使用、安全注意事项等方面的知识。

我们可以通过阅读相关教材、视频资料等途径来学习。

2. 实际操作演练在掌握了拉晶技术的基本原理和方法后，我们需要进行实际操作演练。

这包括了设备调试、样品制备、数据记录等环节。

在操作过程中，我们需要注意安全事项，并严格按照操作规程进行。

3. 数据处理与分析完成实际操作后，我们需要对所得到的数据进行处理与分析。

这包括了数据统计、图表绘制等方面。

通过对数据的处理与分析，可以更加深入地理解拉晶技术，并发现其中存在的问题和不足之处。

三、实训过程1. 学习阶段在学习阶段中，我们主要通过阅读相关教材、观看视频资料等途径来学习拉晶技术的理论知识。

同时，我们也参加了由老师组织的理论讲解课程，通过与老师的互动交流，进一步加深了对拉晶技术的理解。

2. 实操阶段在实操阶段中，我们首先进行了设备调试和样品制备。

在设备调试过程中，我们需要根据不同的实验要求进行调整，确保设备能够正常运行。

在样品制备过程中，我们需要根据实验要求准确称量和混合化学药品，并将其倒入拉晶设备中进行操作。

3. 数据处理与分析阶段在完成实际操作后，我们需要对所得到的数据进行处理与分析。

这包括了数据统计、图表绘制等方面。

通过对数据的处理与分析，我们发现其中存在一些问题和不足之处，并针对这些问题提出了改进方案。

四、实训成果通过本次拉晶实训任务，我们掌握了拉晶技术的基本原理和方法，并成功地完成了实际操作演练。

同时，在数据处理与分析方面也取得了一定的成果。

通过这次实训任务，我们不仅提高了自己的实践能力和团队协作能力，还深入了解了拉晶技术的应用和发展。

五、总结与展望通过本次实训任务，我们深刻认识到了实践教学在学习中的重要性。

直拉单晶常见事故类型及分析定性

直拉单晶常见事故类型及分析定性
事故类型事故分析
炉体漏气抽空抽不下真空设备问题管道堵塞热场打火石墨件安装问题托杆螺丝未拧紧液面晃动三瓣埚开裂外界震动无晶升、晶转埚升、埚转开炉点检未到位机械、电器设备故障装料大小没有搭配好石英埚上沿口变形加热器老化石英埚鼓包石英埚腐蚀析晶石英埚底部鼓包酸碱超标、拉制时间长 √（原料处理）未到正常使用寿命开裂三瓣埚开裂拆装炉野蛮操作超使用寿命开裂取肩时提肩料掉落到取肩速度太快，肩温度骤熔硅中或翻板阀上冷，导致提肩料炸裂吃导流筒埚位升的太高取肩操作不当真空泵抽力不足真空设备问题炉体漏气导气翻板阀变形点检不到位拉晶过程中皮带断取肩次数多未及时清理排气口未按要求清过滤罐远超规定使用炉数 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 正常报废 √ √ √ √ √ √ √
事故定性人为设备
√ √
原辅料
工艺
环境
√
√ √ √ √
石墨件材质不达标导流筒掉落拆装炉野蛮操作有隐裂，检查不到位掉落检查不到位钢丝绳卡槽部位断钢丝绳断裂新钢丝绳使用低于30炉人为操作失误拉断设备故障重锤自动降吃重锤人为操作失误喷硅导流筒急速升石英埚质量问题装料不当塌料砸埚漏硅化料不当造成二次结晶回熔不当三瓣埚质量直径异常 50mm以外直径异常拉速过高、收尾断等径长度未计算好，导致埚底料少，收尾断未及时补温，导致液面结晶，收尾断设备异常，提前收尾断等径过程中掉棒掉棒取棒进副室后移动情况下掉棒籽晶插口处断裂，掉棒籽晶细径氧化断裂掉棒未到正常使用寿命发现加热器断裂加热器断裂拆炉不当导致加热器摔坏到预计使用寿命开裂供电局线路问题停电、停水设备问题设备老化无电压、无电流夏季环境温度高 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √√√√√收尾断√

拉晶常见问题分析精华版

拉晶常见问题分析精华版拉晶常见问题一、单晶用石英坩埚内壁的黑点和气泡等现象是怎么形成的？与石英坩埚的制造工艺有关吗？黑点和气泡具体对单晶硅的生长有什么影响？黑点和气泡都是由坩埚在生产过程中产生的在晶体生长中国内的硅在高温下可以和干过发生反应如果黑点和气泡距坩埚内表面较近时通过反应黑点可能会进入到硅液当中导致单晶生长遭到破坏。

气泡可能导致硅与坩埚反应加剧严重时可造成穿孔导致渗硅或漏硅另外如果原料杂质较多或料中有腐蚀液残留时就会更大的加快反应速率增加渗硅漏硅速度所以在生产对坩埚检验时黑点气泡的数量个体大小及分布区域都有一定的规定。

内壁要求都是没气泡或者杂质黑点的，外部的中部和上沿可以有少数，不过有些厂家要求完全没有黑点的成分主要有以下几种情况:.1.碳——生产坩埚时使用的石墨;2.金属杂质——生产坩埚过程中的环境引入3.石英砂原料中其他杂质气泡也有好多种情况.碳氧化合物，这个不用说了!2.O2，怀疑是存在于石英砂原料中的长石产生。

一般黑子在内表面，气泡较大不建议用，黑子，气泡在坩埚壁中间，却不大是可以使用二、晶棒晃动原因1、那要看是机械部分造成的，还是埚位跟的太高的。

机械方面有可能是钢丝绳太细，与阻尼套有间隙。

2、还有就是水平对中不好。

3、我这里一般都是锅位跟的太高了的原因造成的，你看一下你的锅位呢，还有炉子本身也有可能有问题，以前我们这出现过锅位不高也晃的现象，他们的处理方式往往是降C/R,S/R。

4、还有个可能就是稳定补温补够，拉速过快。

建议查看下参数设定第一个问题再说的清楚点。

晶棒晃动：这种现象俗称" 棒摆"棒摆会发生在整个拉晶的各个阶段：引晶/生长/收尾"棒摆的原因有很多，不是单单一个方面引起的。

曾经美国****公司花巨资专门研究这个为题。

也没有得出明确结论。

但主要方面有以下几点。

1.软轴（钢丝绳）提拉头，减速机构/旋转机构。

3.热场。

.氩气（流量/气流在炉内的流动）炉子机构热场设计/分布真空系统（泵/管道）8.冷却系统（水流/水温）9.硅料（如拉电子级棒，不同型号的棒子10.重锤（形状/重量/精度液面抖动原因：1 下轴机械部分：有死点/杂物/欠缺润滑/轴弯了。

拉晶工艺的相关知识重点

招专业人才上一览英才拉晶工艺的相关知识一、与杂质有关的几个概念杂质来源：杂质类型施主杂质受主杂质电中性杂质杂质位置：杂质能级浅能级杂质深能级杂质深能级杂质金在锗中的能级及杂质补偿（1）当锗中有N型浅施主杂质时（2）当锗中有P型浅受主杂质时二、掺杂剂的选择1、电学性质：原子半径、核外电子结构尽量选择与锗、硅原子半径近似的杂质元素作为掺杂剂，以保证晶体生长的完整性N型掺杂：V族P型掺杂：III族2、物理化学性质：固溶度、蒸发系数、分凝系数、扩散系数杂质原子半径越大，特征原子构型与锗、硅的越不同，它们在锗、硅中的固溶度越小。

III，V族在锗，硅中固溶度大，快蒸发杂质的掺杂不宜在真空而应在保护性气氛下进行，采用投杂法分凝系数远离 1 的杂质难于进行重掺杂。

三、根据杂质在晶体中的扩散系数选择在高温工艺中，如扩散、外延，掺杂元素的扩散系数小一览英才网是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才上一览英才些好快扩散杂质：H，Li, Na, Cu, Fe, K, Au, He, Ag, 慢扩散杂质：Al,P,B,Ga, Tl, Sb，As四、常用掺杂剂Si N型：P P型：BGe N型：Sb P型：Ga掺杂办法：共熔投杂（体单晶生长中）热扩散掺杂、离子注入掺杂（平面工艺中）、中子嬗变掺杂五、掺杂量的计算（轻掺杂时）1、只考虑杂质分凝时的掺杂计算2、采用母合金投入计算母合金用量3、母合金中杂质浓度Cm的求法4、考虑坩埚污染及蒸发的掺杂计算5、实际拉制P型硅及N型硅的掺杂计算六、纵向电阻率均匀性的控制影响因素：分凝、蒸发、坩埚污染变速拉晶：从分凝作用考虑、从蒸发作用考虑稀释溶质：双坩埚及连续送料CZ 技术七、径向电阻率均匀性的控制影响因素：固液界面的平坦度、小平面效应一览英才网是基于行业垂直细分和区域横向细分的网络招聘网站平台，国内各行业各地区首选求职招聘网站平台！招专业人才上一览英才固液界面的影响：生长速率不变时，生长过程中固液界面的变化小平面效应：弯曲的固液界面，界面各处过冷度不同沿<111>方向生长时不同固液界面小平面出现的位置调平固液界面的方法：调整生长热系统，使径向温度梯度变小；调节拉晶参数：凸界面，增加拉速；凹界面，降低拉速调整晶体或坩埚的转速：增大晶转：使凸变凹增大埚转：使凹变凸。

单晶硅棒在拉制中的影响因素

第一篇单晶硅棒在拉制中的影响因素一热循环的通畅热循环就是气流的循环，从氩气输进到被真空泵抽走的一个循环过程。

它的外在显示值即炉压（真空泵的抽速与氩气输入量的平衡值）组成部分，1 氩气调节整个单晶硅棒拉制中热循环的流量和流速，是在拉晶过程中不可缺少的保护气体。

（属性惰性气体特点不易燃烧）2 真空泵稳压持续抽走炉内的气体挥发物，保持炉内真空平衡。

由这两个系统所组成热循环系统的作用：有效的带走炉内沉积的挥发物，防止石墨器件及热场的氧化增加使用寿命。

增强成晶硅溶面与内溶液温度差提高成晶速度。

降低单晶硅棒在生产过程中的氧碳含量等，从而提高公司的产品质量。

二处于最良好状态下的热场热场的作用效果是单晶生产中最奥义的地方，可以这么说要是能有一套完美的生产热场，公司的成本成品率将是质的飞跃。

1 良好的保温部分，A 热场中石墨保温筒连接的严密程度,B 保温碳毡缠在保温筒的均匀度和紧密度。

2 良好状态下的成晶温梯度由轴向梯度（在热场内平面的整个温度值）和纵向梯度（在热场中纵面的整个温度值）交错所组成的成晶梯度温差网是否能够达到我们的要求，主要体现在，成晶速度快且均匀成晶状态好且稳定。

三稳定的电控系统动力电是我们生产中不可缺少的组成部分，其作用和使用费用也是我们单晶生产中的重大资源开销。

组成部分：1 整流柜（组成变压器快速熔断器可控规等）功能调节电压把三项交流电转化为我们需要的可调直流电，2 功率补偿柜（组成熔断器接触器电感线圈等）功能降低无用损耗，提高功率因素。

3 晶体生长控制柜调节用电的功率（电流电压）由这三个部分组成拉可持续供电切稳定性非常强的电控系统。

四合理的单晶拉制工艺的设定工艺的设定是根据具体的炉型热场的不同，从而不断对其生产自动流程的设定改进。

1 拉速工艺随着硅溶液在拉制过程中越来越少散热量越来越大，温梯差减小成晶速度减慢，为拉保持目标直径，的所以通过降低拉速拉进行调节， A 初始拉速的设定。

B降拉速的幅度。

直拉单晶炉常见故障现象及排除方法

单晶炉常见故障现象及排除方法
故障现象飞车产生原因 1．大功率管穿通 2．组件少一组负电源 3．测速机电压开路 4．测速机极性接反 1．给定电位器接触不良 2．负载电流波动太大 3．滑环接触不好（测速机电压不稳） 4．测速电机有问题 5．测速机控制回路地线接触不良 6．电机抖、放大倍数过大 7．计算机控速输出的零点不稳 1．给定无输出 2．连线不正确 3．电机卡滞（电流指示很大） 4．计算机有负信号输出（晶升） 5．滑环开路 1．放大器零点偏正 2．计算机控速有输出 3．大功率管漏电流太大 1．滑环接触不良（记数过快） 2．计长小板三极管焊错 1．测速机滑环接触不良，产生暂时飞车现象（尖刺向上） 2．力矩机滑环接触不良，产生暂时停转现象（尖刺向上） 1．机械水平及回转中心有问题 2．液面温度偏底，拉速过快 1．比较电平（3.18V）漂移 2．传感器开路 1．计算机控温输出（OP）较大 2．侧取光断路 3．侧取光信号接反 4．温度记录仪接口板故障同步少一项 1．同步中间继电器触头接触不良 2．同步变压器断头排除方法换大功率管检查负电源及通路查滑环，接插件将测速机线对调
查过渡查脉冲换可控硅换可控硅换电容将此路脉冲变压器的输入电阻（30R）换小至 15R 左右
1．加热器打火经常清理和调换炉内绝缘件 2．氩气不纯拉狐 3．加热电极与炉体间绝缘下降后打火 4．高温加热后，杂质挥发过多，拉晶过程中易打火
不转
偷转
计长显示不稳拉晶过程中速度记录曲线出现尖刺
等径过程中出现晶体扭曲现象非故障报警
机械调整加大温较量调整工作点既调 9562WT 板上 W18 检查该路插头座接触是否良好查 LM335 开路将计算机 OP 输出降至 800 字接通侧取光两线对调 LF356（坏）换中间继电器换同步变压器

关于拉晶生产过程中易发事故的预防及注意事项

关于拉晶生产过程中易发事故的预防及注意事项1.清·装炉○1清炉时例行检查加热器电极是否有打火现象，加热器是否松动；○2取出石墨托杆用手电检查下轴波纹管里是否有碎硅料及石英碎片；○3装炉是检查加热器与中保温筒同心度；加热器与石墨坩埚的同心度是否存在问题，确保不会对后续拉晶造成影响；○4检查所有石墨件是否有崩边，起皮或者裂痕（特别是大盖和导流筒，以及导流筒上面的螺丝）；○5检查炉体及排气口密封圈是否有破损，以防影响真空；如发现以上问题应及时汇报并做出必要处理。

2.装料·合炉·抽空○1仔细检查石英坩埚是否有裂痕，气泡，黑点，崩边等，确认无误后进行装料；○2装料时应轻拿轻放，以免对石英埚造成损伤以及硅料掉到石英埚外面；装料至硅液位置以上时应注意硅料的摆放；若操作不当可能会造成熔料时漏硅或者挂边搭桥等情况的发生。

○3装好料后注意检查上下两块大盖是否完全对齐，以免融完料后无法平整安放导流筒。

○4合炉后应检查隔离阀密封圈是否完好，密封面上是否有碎硅料，以防因为取吊头隔离阀密封不好漏气导致炉子氧化影响成晶。

○5针对刚开始启动真空泵时经常出现跳闸的问题，因此真空泵应启动后运行十来分钟之后再慢慢打开后面球阀，以防真空泵跳闸倒吸。

○6由于目前我们的钢丝绳使用时间已经很久，因此合炉前必须用手电检查钢丝绳是否有断裂扭曲，出现毛刺等不良情况，发现问题及时报告处理。

○7检查副室是否洁净等3.化料·烤挂边·安放导流筒○1经常关注炉内情况，特别是炉压，电流，电压的变化是否在合理的范围内；○2注意观察坩埚上部的硅料是否会因为装料不当导致塌料时原料掉入埚外造成打火。

○3塌料后必须及时降低埚位并慢慢放下导流筒，以此近一步防止挂边；○4如发现确有挂边的情况，及时适当加大化料功率，降低坩埚到加热器高温区将其融化，烤挂边时特别要防止跳硅，如发现跳硅及时增大氩气流量，挂边融化后及时降温；○5安放导流筒时为了避免导流筒安放位置的不当影响等径时测取直径信号，可以在控制界面上切入到稳定状态后看着慢慢放下，对于会挡住直径横向或者纵向坐标的情况应提起导流筒开启晶转做出适当调整，直到不会挡住十字坐标为准；（注：如果是切换到自动化料状态的，应检查化料程序里各参数的设置情况；如后面切回到手动状态应注意检查埚升埚转晶升晶转的情况；当晶升埚升快速不用时数字一定要清零，防止因无意中碰到按钮导致事故的发生。

直拉硅单晶生产过程中可能遇到的问题和解决方法

直拉硅单晶生产过程中可能遇到的问题和解决方法摘要：直拉硅单晶生产是一项复杂的工艺，其中可能会出现各种问题。

解决这些问题对于确保生产质量和效率至关重要。

在本文中，将介绍直拉硅单晶生产过程中常见的问题，并提供相应的解决方法。

关键词：直拉硅单晶；生产过程；问题；解决方法引言直拉硅单晶是用于制造太阳能电池和集成电路等高科技产品的重要材料。

在生产过程中，可能会遇到一些问题，影响生产效率和质量。

本文将讨论一些常见的问题，并提供相应的解决方法。

1直拉硅单晶概述1.1直拉硅单晶直拉硅单晶是一种重要的半导体材料，广泛应用于太阳能电池、集成电路和其他高科技产品的制造中。

它具有优异的电学性能和热学特性，因此成为现代电子行业不可或缺的材料之一。

直拉硅单晶的生产是通过熔化高纯度多晶硅，然后在适当的温度和拉力下，将硅熔体从凝固器底部向上拉扯，形成连续的硅单晶柱。

这个过程中需要精确控制温度、拉力和拉速等参数，以确保晶体的质量和尺寸一致性。

1.2直拉硅单晶特点1.2.1高纯度直拉硅单晶的纯度非常高，其中杂质含量非常低，可以满足高要求的电子器件制造。

1.2.2大尺寸直拉硅单晶可以得到较大尺寸的硅片，可以实现更多的芯片制造和太阳能电池面积。

1.2.3优异的光电特性直拉硅单晶具有良好的光电转换效率和光损耗特性，适用于制造高效的太阳能电池。

1.2.4结构均匀性由于直拉过程的控制和优化，直拉硅单晶的晶体结构相对均匀，减少了晶界和位错等缺陷。

2直拉硅单晶生产过程中遇到的问题2.1晶体断裂或受损在拉晶过程中，晶体可能会因为拉力不均匀、温度变化或材料缺陷等原因而出现断裂或受损。

2.2晶体表面污染晶体的表面可能会受到氧化物、杂质或其他污染物的影响，导致晶体纯度降低或者局部区域的电性能下降。

2.3晶体尺寸和形状不均匀直拉过程中，如果拉力、温度或其他关键参数控制不当，可能导致晶体尺寸和形状的不均匀性，影响后续工序的加工精度和产品一致性。

2.4晶体结构缺陷晶体内部可能存在晶界、位错和点缺陷等问题，这些缺陷可能对晶体的电学性能和可靠性产生不利影响。

直拉单晶硅中的杂质

氮化气氛对氧沉淀有促进作用，这是因为硅片氮化可能产生大量的空位扩散到体内，对氧沉淀有促进作用。
5.1.3.2 原生氧沉淀
氧沉淀不仅产生与硅器件制备工艺的热处理过程中，而且存在于原生的直拉单晶硅中，当晶体硅生长完成后，需要冷却至室温后取出。通常收尾完成后就断电冷却。此时，晶体尾部刚完成的部分能迅速降温，而晶体头部、中部在晶体生长器件在炉内的时间较长，相当于经历了一定程度的热处理。有研究指出，晶体的冷却过程相
（3）氧成淀
氧在直拉单晶硅中通常是以过饱和间隙态存在，因此，在合适的热处理条件下，氧在硅中要析出，除了氧热施主以外，氧析出的另一种形式是氧沉淀。在晶体生长完成后的冷却过程和硅器件的加工过程中，单晶硅要经历不同的热处理过程。
在低温热处理时，过饱和的氧一般聚集形成氧施主；
在相对高温热处理或多步热处理循环时，过饱和的氧就析出形成样氧沉淀。
在该温度区间，此时氧沉淀的形态主要是棒状，又称针状或带状，认为是有SiO2的高压相柯石英所构成。
有研究者认为棒状沉淀不是氧沉淀，而是一种棒状的硅自间隙团，即晶体硅。中自己安息原子团在局部变成六方晶型的硅结构
②中温（850-1050℃）热处理
中温热处理时，氧的过饱和度大，扩散能力也强，氧沉淀的核心极易长大，氧沉淀量大增，此时的热处理温度区间又被称为“氧沉淀长大”温度。
该杂质的浓度为 CL ，则两者的比值为该杂质
在此晶体中的
平衡分凝系数 K 0 CS CL
实际晶体生长时，不可能达到平衡状态，也
就是说固体不可能以无限缓慢的速度从熔体中
结晶，因此，熔体中的杂质不是均匀分布的。
例如，杂质在熔体中扩散的速度小于晶体结晶
的速度的话，则在固液界面熔体一侧会出现杂

半导体思考题答案.doc

直拉法生长硅单晶过程包括哪些工序？每个工序的作用是什么？1.拉晶前的准备工作（1）清洁处理：多晶原料、掺杂用的中间合金，石英圳，籽晶等。

目的是除去表面附着物和氧化物，得到淸洁表而。

（2）装料：在高纯环境下装炉。

a.多晶原料b.籽晶: 通常在拉制硅单品时，所用的籽品大都采用柑同材料、完:整性好的硅单品制成。

作用：在熔体中引入一个晶核。

c.±ft璃（3）原料熔化：多晶硅熔化通常是在真空或制气中进行。

真空熔化经常出现的问题是“塔桥”和'‘硅跳”。

2.硅单晶的拉制工艺过程直拉硅单晶过程中有如下几个工序：熔接籽晶、引晶、缩颈、放肩、等径生长和收尾（1）熔接籽晶：包括烤晶和熔接。

烤晶可以除去衣面挥发性杂质，同时可减少热冲击。

熔接使籽晶与熔体完全接好，为晶体的生长做准备。

（2）引晶和缩颈。

引晶为结晶的开始, 收颈的主要作用在于排除接触不良引起的多品和尽量消除籽品内原有位错的延伸。

（3）放肩目的是让晶体逐淅长大到所需直径。

（4）等径生长等径生长的晶体就是生产上的成晶。

（5）收尾使晶体直径逐渐变小，单晶生长结束。

二、悬浮区熔法生长硅单晶过程包括哪些工序？每个工序的作用是什么？a.准备工作①硅棒②籽晶③ 加热线圈④装炉操作⑤真空操作b.开炉① 预热多晶硅在开始预热时的电阻率很高，高频线圈功率耦合不上，所以需进行预热。

② 产生起始熔区形成半圆球形熔区，为熔接做准备。

③熔接熔区与籽品接触，为品体的生长做准备。

④缩颈主要作用在于排除接触不良引起的多品和尽量消除籽品内原有位错的延伸。

⑤放肩使硅棒长到所需要的尺寸。

⑥等径生长。

等径生长的晶体就是生产上的成殆。

三、试比较直拉法和悬浮区熔法生长硅单晶这两种方法各自的优缺点。

直拉法设备和工艺比较简单，容易实现自动控制；生产效率高，易于制备大直径单晶;容易控制单晶中杂质浓度，可以制备低阻单晶。

但用此法制单晶时，原料易被堆圳污染，硅单晶纯度降低，拉制的硅单晶电阻率大于50欧姆•厘米，质量很难控制。

在单晶生产中常常会发生拉出来的晶棒出现扭曲的现象

在单晶生产中常常会发生拉出来的晶棒出现扭曲的现象。

但是由于发生晶棒扭曲的原因不同，晶棒出现扭曲的位置也会各不相同。

有的晶棒扭曲发生在拉晶过程中的任何位置。

有的晶棒扭曲并不是每一次都有发生。

有的晶棒扭曲发生的位置基本相同。

有的晶棒扭曲从等径开始就一直扭曲到拉晶结束。

这些各种各样的晶棒扭曲给正常的单晶生产确实带来了许多麻烦，如果一根辛辛苦苦拉出来的单晶却因为扭曲而造成了损失实在是一件令人头疼的烦恼事情。

那么，怎么来解决这个和避免这个问题就成为了不少负责单晶生产和工艺人员的重要任务了。

老黄头在这里给大家谈一些我个人的看法和意见，供朋友们参考。

一般而言，造成晶棒出现不同扭曲的现象主要有以下一些原因。

1、如果扭曲只是偶尔发生，并且出现扭曲的位置也不固定，在晶棒的任何位置都可能发生。

在这种状况下，可以考虑是在拉晶过程中，局部位置出现了由于温度过低而拉速过快的现象，这个可以从拉速曲线和温度曲线上就可以看得到的。

2、如果每一次的扭曲基本上都发生在同一个位置附近，就应该考虑到在拉晶参数上是否存在在某一个位置的温度跟不上导致了拉速过快而出现晶棒扭曲。

或者坩埚跟踪太快导致拉速过快而出现扭曲。

3、如果晶棒每一次从等径开始就一直扭曲到底。

在排除了热场问题后，就应该充分考虑到是提拉头存在问题了。

比如：a、提拉头的阻尼套太紧或者太松。

b、阻尼套的中心和钢丝绳不在一个同心上，这样钢丝绳就会单边摩擦到阻尼套了。

c、晶转时电机出现爬行现象。

所以根据以上几种现象可以知道造成晶棒扭曲的主要原因就是二类问题：一、温度－－在拉晶中出现了温度过低而造成拉速过快，从而导致了晶棒扭曲。

二、就是机械问题造成了晶棒的扭曲。

所以，只要通过扭曲出现的实际状况，避免在拉晶过程中出现晶棒扭曲是完全可以做到的。

因此，热场的设计和使用，参数的设置和机械原因都是我们在拉晶中避免出现晶棒扭曲时需要重点给予考虑的因素。

影响拉晶成品率的因素和处理

拉晶拉两段
原因： • 液面是否存在晃动现象 • 晶体是否存在摆动 • 控制直径的原料和控制直径的均匀程度 • 拉晶的自动化程度措施：维修
尾部断棱
• 原因： 1、补温不足 2、石英坩埚腐蚀 3、拉晶周期过长，杂质过多导致断棱 • 措施： 1、调整参数增加尾部的补温 2、使用品质较好的石英坩埚，还有合格的原料 3、控制稳温和引晶的时间，减少多次回熔，掉渣的次数
开裂的石墨件
经常氧化炉台的处理
原因： 1、排气孔氧化物硬化，清理不净 2、炉台出现漏气 3、真空泵抽速达不到要求措施： 1、大清炉台，进行彻底清理排气孔处的结块氧化物 2、设备检查漏气部位进行维修 3、真空泵要求抽速30分钟内达到3Pa以下
盖距的偏差太大
原因： • 18寸热场的正常盖距应在200-215mm，导致埚位偏差的原因有 • 底部碳毡老化变薄 • 保温筒的高度上的差异措施： 1、调整底部碳毡的厚度改变盖距 2、改变保温筒的尺寸
收尾不良
原因： • 操作技能差造成收尾不良 • 埚底料较少 • 补温不足导致边缘结晶措施： • 对员工进行收尾技能的培训 • 合理判定收尾埚位 • 收尾时可不退出温校进行收尾，根据收尾的拉速和形状进行增减补温
三、提高成品率的思路
1、先弄清楚成品率现状做一个成品率的趋势图，分析成品率的趋势：（1）只是波动还是不断往下（2）是个别车间个别炉台还是成品率普遍偏低 2、再分析判断是否工艺问题还是工艺执行问题分析判断是普遍问题还是特殊问题很重要，工艺出现问题，会导致普遍的问题，如果是工艺执行或者人为因素，在某些炉台发生的频率会相对比较高 3、根据80/20原则，先解决最重要，影响最大的问题针对某些特殊成品率差的炉台影响整体成品率，可以对特殊炉台进行重点炉台的跟踪改善，把精力集中在重点炉台上。 4、长期跟踪成品率的变化趋势，不断的跟踪改善成品率

晶棒扭曲

2、扭曲的原因

如果扭曲只是偶尔发生，并且出现扭曲的位臵也不固定，在晶棒的任何位臵都可能发生。在这种状况下，可以考虑是在拉晶过程中，局部位臵出现了由于温度过低而拉速过快的现象，这个可以从拉速曲线和温度曲线上就可以看得
到的。如果每一次的扭曲基本上都发生在同一个位臵附近，就应该考虑到在拉晶参数上是否存在在某一个位臵的温度跟不上导致了拉速过快而出现晶棒扭曲。如果晶棒每一次从等径开始就一直扭曲到底。在排除了热场问题后，就应该充分考虑到是提拉头存在问题了。比如： a、提拉头的阻尼套太紧或者太松。 b、阻尼套的中心和籽晶绳不在一个同心上，这样籽晶绳就会单边摩擦到阻尼套了。 c、晶转时电机出现爬行现象。
3、预防措施
1）加温。加温可以使处于固液界面的熔体温度升高，消除过冷液，减少了温度不均的可能性，所以是常用的方法之一。 2）升埚位。埚位上升后底部聚集的过冷液得到能量补充，温度逐渐恢复正常，氩气流向逐渐恢复正常，熔体温度逐渐恢对称，扭曲逐渐恢复，但是即使恢复也比较慢。 3）降低晶转或埚转。这是个见效最快的办法，晶转降低后，固液面甩出的熔体减少，带动底部的过冷液量减少，即减少了过冷液与晶棒（固体）接触的机会；降低埚转是同样的效果，减少泰勒柱带动熔体的范围；但是不能降的太多，降得太多会影响正常对流，易导致晶体断线。 4）增加加热器上下宽度或更换老化的加热器。加热器宽度过小，或者老化，会导致加热集中在高温区，高温区外的溶液处于过冷状态。当强制对流时，过冷液会导致晶棒扭曲，这也是较短的热场晶棒容易变形的原因。 5）增加中保温厚度和导流筒的保温效果。
四种对流以温度差对流和晶转产生的强制对流最为重要。晶体旋转引起的强制对流具有抑制热对流的作用，如图3所示，形象地说可以描述为晶体旋转把熔体提起来，吸上来，靠近固液界面时把熔体沿径向甩出去。

拉晶常见问题的处理

• 1.程序没写入，这里也会跟别的同时报警，主要指的是程序没有写入 • 2.初始化开关
炉体上升过程中未听指示
• 1看清几个限位是否到位 • 2检查感应限位
报警后进入半自动状态
绿色黄色指示灯同时亮
工序停止消失
跳步无法点动
准备灯开始亮起
常见问题的处理
1。初始化的完不成
• 1.检查初始化开关是否开启
• 2.检查限位感应是否到位 • 3.检查隔离伐的感应灯是否亮起
续上。熟悉报警开关
• 1.三处的限位无到位 • 2炉压是否一致，这里主要指的是上炉体和下炉体的压力 • 3.这三个一般会同别的报警附带亮灯看字面意思，门夹：指手札没打到位。手动：之设备仍在手动状态下，边主要看指示灯（绿色）。无报警：指目前设备在报警状态下

单晶炉异常处理

一、石英埚异常石英坩埚在拉单晶中出现的现象及其分析如下:1．石英坩埚使用后壁上出现棕色小圈现象：解释：石英坩埚是非晶质，石英坩埚本身是非晶质的石英玻璃，在适当的条件下他会发生相变化而形成稳定的方石英结晶态。

在方石英结晶与非晶质石英坩埚壁之间通常夹杂着一层硅熔液，而在方石英结晶的边缘，通常覆盖着棕色的SiO气泡。

SiO气体为棕色，棕色的小圈是SiO的结晶。

原因：坩埚壁上的杂质或者硅料清洗不干净所带来的酸碱或重金属残留，使坩埚在高温下不稳定，造成上述现象。

解决途径：1.硅料的清洗需要保证无酸碱残留或重金属;2.坩埚本身的质量过关.2. 石英坩埚的失透现象：这个过程称为石英的再结晶，通常称为“失透”，也称为“析晶”（与硅料析晶不同）。

因为在1100℃以上石英玻璃转化为方石英是持续进行的，在高温下一定会发生此情况，因此这种情况一般不列入异常。

解释：析晶通常发生在石英坩埚的表层，严重的析晶对拉单晶的影响很大，石英坩埚内壁发生析晶时有可能破坏坩埚内壁原有的涂层，这将导致涂层下面的气泡层和熔硅发生反应，造成部分颗粒状氧化硅进入熔硅内，使得正在生长中的晶体结构发生变异而无法正常成晶。

析晶将减薄石英坩埚原有的厚度，降低了坩埚的强度，容易引起石英坩埚的变形。

可能的原因：1. 石英坩埚的生产、清洗和包装过程中受到玷污。

在所有对石英坩埚的玷污中，碱金属和碱土金属离子这些离子的存在是石英坩埚产生析晶的主要因素。

2. 在操作过程中，因操作方法不当也会产生析晶：如在防止石英坩埚和装填硅料的过程中，带入的汗水、口水、油污、尘埃等。

3. 新的石墨坩埚未经彻底煅烧或受到玷污就投入使用是造成石英坩埚外层析晶的主要原因。

4. 用于拉晶的原料纯度低，所含杂质太多或清洗工艺存在问题。

5. 熔料时温度过高或时间过长，也将加重析晶的程度。

解决途径：1.石英坩埚的生产厂商要保证其生产的坩埚从用料到生产的各个环节都符合质量要求。

2.在单晶生产的整个过程中应严格按照工艺规程认真操作。