单晶炉资料
单晶炉培训资料
02
单晶炉操作规范
操作前的准备工作
安全检查
检查单晶炉及相关设备 的电源、气路、水路等 是否正常，确保无安全
隐患。
环境准备
保持操作环境整洁，避 免灰尘、杂物等进入单
晶炉内。
材料准备
准备好所需原材料、辅 助材料和工具，确保材
料质量可靠。
设备预热
按照设备要求进行预热 ，确保单晶炉处于良好
的工作状态。
分类
单晶炉按生长方式可分为直拉式 单晶炉和悬浮式单晶炉；按加热 方式可分为电阻加热单晶炉和感 应加热单晶炉。
单晶炉的工作原理
01
02
03
熔融硅料
在高温下将硅料熔融成液 态。
籽晶引晶
在液态硅料中引入籽晶， 通过控制温度和拉速，使 籽晶逐渐长大成为单晶硅 棒。
控制晶体生长
通过精确控制单晶炉内的 温度场、溶质浓度和晶体 生长速度，获得高质量的 单晶硅棒。
单晶炉培训资料
汇报人： 日期:
目录
• 单晶炉基础知识 • 单晶炉操作规范 • 单晶炉常见故障及排除方法 • 单晶炉的安全使用与管理 • 单晶炉的维护保养与检修 • 单晶炉的节能与环保措施 • 单晶炉操作实例与经验分享
01
单晶炉基础知识
单晶炉的定义与分类
定义
单晶炉是一种用于生长单晶材料 的设备，广泛应用于半导体、光 伏、光电子等领域。
辨识危险源
制定安全措施
对单晶炉使用过程中可能出现的危险 源进行辨识，如机械伤害、电气伤害 、高温烫伤等。
针对不同危险源，制定具体的安全措 施，如设置防护装置、配备灭火器材 等。
评估风险等级
根据危险源的性质、发生概率和后果 严重程度，评估其风险等级，制定相 应防范措施。
单晶炉工作原理
单晶炉工作原理
单晶炉是一种重要的工业设备，用于制备高纯度的单晶材料，如硅晶片和蓝宝石等。
它的工作原理基于熔融和凝固的过程。
首先，将原材料放入炉中，通常是固体多晶材料。
然后，通过加热将材料熔化，使其成为液态。
为了保持材料的纯度，通常需要在无氧或惰性气氛下进行。
接下来，需要将材料重新结晶为单晶体。
为了实现这一点，单晶炉会调整温度梯度，在炉内创建一个温度梯度。
通常，炉的底部较高温，而顶部较低温。
这种温度梯度会导致材料在较高温区域熔化，然后在较低温区域重新结晶为单晶体。
为了确保新生的单晶体具有所需的纯度和晶体质量，还会采取措施来减少杂质的引入。
例如，可以使用定向凝固方法，其中引入的单晶种子作为晶体生长的起始点。
通过控制晶体的生长速度，可以使杂质更有可能被排除在晶体的生长前沿。
此外，还有一些其他因素需要考虑，如搅拌、外部压力控制和炉内气氛的控制等。
这些因素都对最终单晶体的质量和晶体结构产生影响。
总之，单晶炉通过将材料熔化然后重新结晶为单晶体的过程，制备高纯度的单晶材料。
它的工作原理涉及温度梯度的创建、杂质控制和结晶生长的调控等多个方面。
通过对这些因素的控制，可以获得高质量的单晶材料，用于各种应用领域。
单晶炉资料范文范文
单晶炉资料范文范文单晶炉是现代工业生产中的一项重要设备，具有高效、精确的特点，在许多行业中都有广泛应用。
单晶炉技术是一种通过控制熔融的材料在特定温度条件下逐渐形成单晶体的方法。
下面是一份关于单晶炉的资料范文，详细介绍了单晶炉的原理、结构和应用。
单晶炉（Monocrystalline Furnace）是一种利用溶液的化学性质和温度控制来合成单晶体的设备。
其工作原理是通过控制熔融的材料在特定温度条件下逐渐形成单晶体。
单晶炉可以用于生产各种单晶材料，例如硅片、蓝宝石、锗单晶等。
单晶炉的结构一般包括炉体、温度控制系统、搅拌装置、冷却系统等组成部分。
炉体是单晶炉的主体，通常由石英、陶瓷等材料制成，具有良好的耐高温性能。
温度控制系统用于控制单晶炉的工作温度，保证单晶材料的生长质量。
搅拌装置用于搅拌熔融的溶液，防止其中的杂质和气泡对单晶材料的生长产生不良影响。
冷却系统则用于对熔融材料进行降温，使其逐渐形成单晶体。
单晶炉广泛应用于半导体、光电子、光学、化学等领域。
在半导体领域，单晶炉用于制造硅片，是IC芯片生产过程中的关键设备。
硅片是集成电路的基础材料，单晶炉通过高温熔融和凝固技术，将硅材料逐渐生长成为单晶体，再通过切割和加工，制成晶圆用于芯片制造。
在光电子和光学领域，单晶炉用于制造蓝宝石和其他光学单晶材料，用于制造高亮度LED和激光器等器件。
在化学领域，单晶炉用于合成有机无机杂化材料和无机单晶材料，用于研究材料的结构和性质。
单晶炉的主要优点是生产效率高和生长质量好。
由于单晶炉可以通过控制温度和其他条件，使得单晶材料在特定方向上逐渐生长，因此可以实现高效的生产。
其次，单晶炉可以消除晶界和颗粒间的结构缺陷，使得单晶材料具有良好的物理和化学性质。
此外，单晶炉还可以通过控制溶液的成分和掺杂，制备出特定性能的单晶材料，满足不同领域的需求。
然而，单晶炉也存在一些挑战和限制。
首先，单晶炉的设备成本和运行成本较高，需要高温、高压和复杂的控制系统。
单晶炉技术说明书
单晶炉技术说明书1000字单晶炉是一种用于生产高品质单晶体的设备，它是半导体产业的重要设备之一。
下面我将为大家介绍单晶炉的技术说明书。
一、单晶炉的结构单晶炉主要由炉体、加热系统、制冷系统、控制系统等组成。
1. 炉体：炉体是单晶炉的主要组成部分，主要由炉体本体、电极、隔热材料和炉内环境构成。
炉体内部需要保持一定的真空或惰性气氛，以确保单晶生长的质量和稳定性。
2. 加热系统：加热系统是单晶炉的关键部分之一，它主要由加热元件、加热源、温度控制等组成。
加热源可以是电阻丝、感应加热、火焰等形式，但大多数单晶炉使用的是电阻丝。
3. 制冷系统：制冷系统是单晶炉的另一个重要部分，它主要用于保持单晶生长的过程，在单晶炉内部形成适宜的温度梯度和温度分布。
制冷系统主要由冷却水系统和压缩机组成。
4. 控制系统：控制系统是单晶炉的核心，它主要由计算机控制系统和温度控制系统组成。
计算机控制系统主要用于控制整个单晶炉的运行和生长过程，包括加热、真空、气氛等参数，而温度控制系统则主要用于精确控制单晶生长过程中的温度。
二、单晶生长过程单晶生长是单晶炉最重要的功能之一，主要通过以下步骤进行：1. 清洗晶体：将要生长的晶体进行表面清洗，去除表面杂质、油脂等污物和氧化物，确保晶体表面的干净度。
2. 落合：将准备好的晶种和熔融的材料放到炉体中，让晶种和熔融材料相遇，然后慢慢拉出晶种，使熔融的材料附着在晶种上。
3. 晶体生长：炉体内部形成的温度梯度和温度分布，使得材料开始在晶种上生长，形成单晶体。
4. 结晶完成：当晶体完成生长后，将晶体缓慢升温，淬火，将单晶从晶棒上取下。
三、单晶生长常见问题及解决办法1. 晶体表面不平整：可能是晶体过快生长，或熔融液中杂质太多。
解决办法：加大温度梯度，降低熔融材料的污染。
2. 晶体裂纹：可能是晶体过快生长，晶体内部应力过大。
解决办法：控制生长速度，减小温度梯度。
3. 不均匀生长：可能是炉内温度不均匀，或者晶种准备不足。
单晶炉的数据和要求
单晶炉的数据和要求单晶炉是一种重要的材料热处理设备，在材料科学和工程领域有广泛应用。
下面将介绍单晶炉的数据和要求。
首先是单晶炉的基本数据。
单晶炉的工作温度范围通常在几百度到数千度之间，具体取决于所需的材料生长温度。
单晶炉通常由高温炉体、炉内加热元件、温度控制系统和真空装置构成。
炉体材料一般采用耐高温的材质，如石英或陶瓷。
而炉内加热元件则通常采用电阻丝或电阻片，以提供所需的加热功率。
温度控制系统则是保持单晶生长过程中恒定的温度，通常通过PID控制算法进行控制。
真空装置则用于提供高真空环境，以避免杂质的污染。
其次是单晶炉的要求。
在单晶生长过程中，高纯度的材料是非常关键的。
因此，单晶炉需要具备良好的真空密封性能，以确保炉内杂质的最小化。
此外，炉内温度的均匀性和稳定性也是非常重要的。
温度不仅需要在整个单晶生长过程中保持稳定，还需要在炉内各个位置上保持均匀。
这样才能确保所生长的单晶具有良好的结晶性能。
另外，单晶炉还需要能够提供所需的加热功率，以满足材料生长的需求。
加热功率的调节应该精确可靠，以确保单晶的生长速度和质量。
最后，单晶炉还需要具备安全性能，以防止操作人员因为高温或真空等因素而受伤。
总结起来，单晶炉是一种用于材料热处理的设备，工作温度范围广，通常由高温炉体、炉内加热元件、温度控制系统和真空装置构成。
在单晶炉的设计中，需要考虑材料的纯度、温度的均匀性和稳定性、加热功率的调节以及安全性能等要求。
单晶炉的设计与构造需要兼顾这些因素，并保证其能够为材料生长提供良好的条件。
希望这些信息能够对您对单晶炉有所了解。
单晶炉培训资料
在晶体生长的末期，通过调整拉速和转向，使晶体尾部 逐渐变细。
停炉
停止加热并抽出坩埚，使晶体在炉内自然冷却。
单晶炉的操作规范
操作前检查
检查炉内是否有杂质、异物，确认坩埚位置 和加热器是否正常工作。
01
温度控制
根据工艺要求，严格控制加热器的温度和拉 速，避免出现温度波动或拉速过快的情况。
03
引晶操作
02
单晶炉的工艺流程与操作规范
单晶炉的工艺流程
抽真空
通过真空泵将单晶炉内的空气抽出，达到一定的真空度 。
熔料
将多晶硅放入坩埚中，加热至熔点以上，形成熔体。
引晶
将籽晶插入熔体表面，在一定的拉速下，使籽晶在熔体 表面旋转，以控制晶体的生长速度。
放肩
通过调整拉速和转向，使晶体由细变粗，直到达到预定 直径。
机械故障
机械运动部件失灵，可能是由于轴承磨损、导轨卡涩等原因，需要检查并更换轴承或清理保要求
单晶炉的安全操作规程
遵守生产车间规章制度，严禁携带烟火进入生产区域 。
操作过程中要佩戴劳动保护用品，避免受伤。
操作前检查设备是否正常，如有问题及时报修。 设备停机后要及时关闭电源，以免发生意外。
结渣、气泡是由于坩埚内熔体不 均、温度波动或熔料过程中混入 杂质等原因引起的。解决方法是 调整工艺参数、控制好温度和拉 速，同时注意观察坩埚内的熔体 表面，及时清除结渣和气泡。
04
热场不均
热场不均是由于加热器故障或炉内 气体流动不均等原因引起的。解决 方法是检查加热器的运行状态和炉 内气体流动情况，调整气体流量和 加热器的位置。
05
单晶炉的生产实践与应用案例
单晶炉在太阳能光伏行业的应用案例
赛昂电力
单晶炉资料范文
单晶炉资料范文单晶炉（Crystal Growth Furnace）是一种用于制备单晶材料的设备。
单晶材料具有具有高度有序的排列结构，与多晶材料相比，具有更好的电、光、磁、导热等性能。
单晶炉能够提供优质的单晶材料，并在材料科学和工艺领域发挥着重要的作用。
一、单晶炉的工作原理单晶炉的工作原理基于熔融法和凝固法，分为溶解、结晶、孕育和长晶四个阶段。
1.溶解阶段：将原料加入到炉中，加热到材料的熔点并维持在一定温度下熔化。
这个阶段需要掌握好温度和压力，以保证原料能够完全熔化。
2.结晶阶段：将已熔化的材料缓慢冷却，形成小晶核。
随着冷却的继续，晶核会不断生长，并逐渐形成完整的单晶体。
这个阶段需要严格控制温度和冷却速度，以确保晶体的生长质量。
3.孕育阶段：将已形成的小晶核浸泡在溶剂中，使其继续生长，从而得到更大尺寸的单晶体。
4.长晶阶段：将孕育的晶核放入特殊的结晶室中，通过恒温和梯度技术，使其在溶液中缓慢生长，最终得到所需尺寸和形状的高质量单晶体。
二、单晶炉的主要组成部分1. 炉体（Furnace Body）：单晶炉的主要部分，用于容纳原料和提供均匀的温度场。
通常采用陶瓷等耐高温材料制成，以确保高温下的稳定性和耐腐蚀性。
2. 反应舱（Reaction Chamber）：位于炉体内部，用于容纳原料和执行晶体生长实验。
反应舱通常具有高真空或惰性气氛环境，以防止杂质和氧化对晶体的影响。
3. 加热系统（Heating System）：通过电阻丝、电磁加热或激光加热等方式，提供炉体的加热能源。
加热系统需要能够精确控制温度，以满足不同晶体的生长需求。
4. 控制系统（Control System）：用于监测和控制炉体的温度、压力等参数，以确保晶体的生长过程稳定可控。
控制系统通常采用微处理器和传感器等技术，能够实时采集数据并进行数据分析。
5. 冷却系统（Cooling System）：用于控制晶体的冷却速度，避免晶体过快或过慢的冷却导致晶体质量下降。
单晶炉的数据和要求
单晶炉的数据和要求单晶炉是一种用于制造单晶材料的设备，通过控制温度和压力等参数，将液体材料逐渐凝固成为单晶体。
单晶材料具有高度的晶体结构完整性和均匀性，因此在许多领域有着广泛的应用，如电子器件、光学器件、能源材料等。
本文将介绍单晶炉的基本数据和要求，以帮助读者了解该设备的特点和应用。
一、单晶炉的基本数据1.外观和结构：单晶炉通常由炉体、加热元件、晶体生长室、真空系统、温度控制系统等组成。
其外观一般呈圆筒状或立方体状，尺寸大小根据不同的生长要求而有所差异。
2.温度范围：单晶炉的温度范围通常在1000℃至3000℃之间，不同的材料需要不同的生长温度。
常用的加热元件有电阻加热、感应加热等，可根据实际需求选择。
3.生长室：用于放置生长石英坩埚和控制生长过程的环境。
生长室内需要具备一定的密封性和真空度，以防止杂质进入，影响晶体的质量。
4.控制系统：包括温度控制、压力控制、气体流量控制等功能，用于调节生长环境的参数，保证单晶的质量和生长的速度。
5.真空系统：用于排除生长环境中的气体，保持生长过程中的高真空状态，以减少杂质对晶体的影响。
真空系统包括真空泵、阀门等设备。
二、单晶炉的要求1.温度稳定性：单晶材料的生长过程需要精确控制温度，在不同的生长阶段需要提供不同的温度梯度。
单晶炉的温度控制系统需要具备高精度和稳定性，以确保生长过程的一致性和均匀性。
2.真空度要求：单晶材料生长需要在高真空环境下进行，以排除气体对晶体生长质量的影响。
单晶炉的真空系统需要具备高真空度和良好的密封性，以保证晶体生长的纯净性。
3.晶体生长速率控制：不同的晶体材料需要在特定的生长速率下进行生长，以获得所需的晶体质量和尺寸。
单晶炉的控制系统需要能够精确地控制生长环境中的参数，以调节晶体生长速率。
4.安全性和可靠性：单晶炉属于高温设备，使用过程中需要注意安全防护。
同时，设备的可靠性也是使用者关注的重点，确保设备稳定运行和长时间的使用寿命。
三、单晶炉的应用1.半导体材料生长：单晶炉在半导体行业中广泛应用，用于生长硅单晶和其他半导体材料的单晶。
单晶炉参数范文
单晶炉参数范文
一、基本参数
1.工作电压：AC220V50/60Hz
2.工作功率：15kW
3.冷却水压力：0.2MPa
4.气体压力：0.2MPa
5.温度范围：室温～1300℃
6.温度精度：±2℃
7.加热状态：可调PID恒温加热
二、炉腔结构
1.炉腔尺寸：Φ400×800；
2.炉腔材质：聚硅烷泡沫保温材料；
3.支架：不锈钢；
4.炉腔形式：单晶炉；
三、安全保护
1.热电偶断路保护：安装2套K系列热电偶，当热电偶断路时，炉腔自动断电，保护炉腔安全；
2.过温保护：当热电偶信号不稳定或干烧现象出现时，上位机误判给定温度较高，炉腔温度过高时，自动断电，保护炉腔安全；
3.热电偶故障保护：热电偶故障时，将自动断电，保护炉腔安全；
四、控制系统
1.控制器：5.7寸彩色触摸屏，内置高精度温度控制算法，支持PID 恒温控制；
2.时间控制：支持按照设定时间延迟启动炉腔，支持多段温度控制；
3.远程控制：支持RS485通讯协议，支持本地或远程控制；
五、其他功能
1.报警功能：超温、断电、过载、温度偏差报警；
2.保存功能：支持10组温度设定；。
单晶炉范文
单晶炉范文单晶炉单晶炉是一种以等径专用设备，用于生产硅酮和其他单晶半导体材料的关键设备。
这种设备使用的过程非常复杂，它用来将熔融的硅转化为高纯度的单晶硅。
单晶炉可以分为刀丝加热单晶炉和射频感应加热单晶炉两种。
刀丝加热单晶炉通过相应的刀丝加热，形成高温区域，通过这个高温区域将硅材料熔化，然后通过特殊的拉晶技术将熔融的硅慢慢地拉起来，形成直径大于100毫米的单晶硅。
这种单晶炉的优点是设备简单，加热方式直接，炉体结构紧凑，能耗低。
射频感应加热单晶炉则采用了电磁感应的方式进行加热，通过电磁场的作用，使得高纯度的硅素材料得到加热后形成熔融状，然后通过特殊的拉晶技术形成直径大于200毫米的单晶硅。
这种单晶炉的优点是加热快，加热均匀，可以快速生产大直径的单晶硅。
单晶炉的配置结构主要为：上部设有出料口、喷嘴和加热装置；底部设有加温炉和炉盏；中部设有用于吸收熔融硅材料的石英管；上、下部通过一根参数杆连在一起，用来操纵炉盏的升降，以调整炉内的压力和温度。
杆的另一端连着控制单元，用以调整单晶炉的工作状态。
在具体操作过程中，首先需要对硅晶体进行充分的清洗和熔化。
然后将其放入到预先加热的炉膛中，启动加热装置，将硅材料加热至熔融状态。
然后通过调整参数杆的位置，改变炉内的压力和温度。
当熔融的硅材料被抽吸到石英管中时，通过控制单元，操纵刀丝或电磁场，使得熔融的硅始终保持在一定的温度，并通过特定的拉晶技术，慢慢将其拉出形成单晶硅。
总的来说，单晶炉是现代半导体材料生产的关键设备，其工作原理虽然复杂，操作过程需要非常精细的技术和手法，但其生产出来的单晶硅具有纯度高、晶格完整、性能稳定的特点，得到了半导体产业的广泛应用。
随着科技水平的提高，人们对半导体材料的需求增加，相信未来单晶炉将在半导体制造工艺中发挥更重要的作用。
单晶炉资料
CL系列单晶炉，属软轴提拉型，用直拉法生长无位错电路级、太阳能级单晶的设备。
此设备结构设计稳定，运行平稳，且有多项安全防护设施，质量流量及温度控制精确，整个晶体生长过程由高可靠的可编程计算机控制器（PCC）控制，并可实现全自动（CCD）控制，包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长。
CL-90型设备提供一对电极，满足用户采用两温区加热的工艺要求。
设备使用18寸或20寸的热系统，投料量60-90Kg，生长6″或8″的单晶体。
设备特点：1、稳定的机架结构设计，增强了设备在晶体生长过程中的抗振动能力。
2、优化的液压提升机构确保副炉室提升和复位时的运动平稳性。
3、与主机分离的分水器设计，在减少冷却水振动对晶体生长的影响的同时优化了水路布局。
4、晶体和坩埚的提升采用双电机结构，保证稳定的低生长速度以及坩埚和籽晶的快速定位。
5、采用无振动的高性能马达和低噪声的减速器驱动晶体和坩埚上升，可提供稳定的低生长速度。
6、设备的真空条件和在真空下的可控惰性气体气流使得热区清洗最佳化。
氧化硅可以在不污染晶体和晶体驱动装置的条件下排除。
7、带隔离阀的副室可以在热区保持工作温度的情况下，取出长成的晶体或者更换籽晶。
8、对惰性气体流量和炉室压力高精度的控制能力，为生长高品质单晶创造了条件。
9、炉盖和炉腔通过两个提升装置提升，很方便的转向一边快捷地清洗。
10、熔化温度通过对加热器温度的电控来维持和调节，加热电源采用直流供电提高了控制精度。
高品质的加热器温度测量传感器实现了精确的温度控制。
12、整个晶体生长过程由一个高可靠的可编程计算机控制器（PCC）控制，包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长，晶体生长全过程可实现全自动（CCD）控制：。
13、带有数据和报警过程控制的可视化软件，存储在计算机的硬盘中。
可以显示过程变量随时间变化的趋势图。
直流电源5柱变压器，空载电流小，效率比3柱高10%--15%。
双反芯6脉波比桥式整流功耗小。
直拉单晶炉设备简介结构
直拉单晶炉设备简介结构单晶炉设备，也称为单晶生长炉，是一种用于生产高质量单晶材料的先进设备。
单晶材料在电子、光电子、光学和磁学等领域有着广泛的应用。
单晶炉设备通过熔融法或气相沉积法进行单晶生长，其结构一般包括炉体、加热元件、温度控制装置、控制系统和附件等部分。
一、炉体炉体是单晶炉设备的主体部分，一般由炉罐和炉盖两部分组成。
炉罐通常由耐高温、高膨胀系数的材料制成，如石墨、石英等。
炉罐的内部需要保持一定的真空度，以防止杂质的污染。
炉盖通常是一个单向旋转的结构，方便单晶生长过程中的试样的进出。
二、加热元件加热元件是单晶炉设备中起到加热作用的部分，一般由电阻丝、电阻板等构成。
加热元件的作用是提供足够的热量使试样内部达到熔点并保持一定的熔化状态。
加热元件通常布置在炉罐的外侧，通过电源供电控制加热温度。
三、温度控制装置温度控制装置是保证单晶生长过程中温度的稳定性和精确性的关键部分。
一般由温度传感器、温控仪和加热控制系统组成。
温度传感器通过测量试样的温度信号反馈给温控仪，温控仪根据设定的温度范围和精度，调节加热控制系统提供的热量，以实现稳定的温度控制。
四、控制系统控制系统是单晶炉设备的核心部分，主要包括温度控制系统、真空控制系统、气体流量控制系统和运行状态监测系统等。
温度控制系统通过控制加热元件的供电功率，实现对温度的控制。
真空控制系统通过控制抽气装置的工作状态，实现对炉罐内真空度的控制。
气体流量控制系统用于控制与单晶生长过程相关的气体的输入和排出。
运行状态监测系统可根据实际需要监测单晶炉设备的工作状态和性能，以提供参考和保障设备的正常运行。
五、附件单晶炉设备的附件包括保护屏、加热瓶、真空泵等。
保护屏是一种用于保护实验人员免受高温辐射的屏障。
加热瓶是单晶生长过程中用来加热试样的容器。
真空泵是单晶炉设备用于维持炉罐内真空度的设备，通常由机械泵和分子泵组成。
总结起来，单晶炉设备是一种结构复杂、功能完善的高精度设备，用于生产高质量单晶材料。
单晶炉介绍
技术参数
管径￠ 管径￠100 极限真空度0.06Pa 辅真空泵 极限真空度0.06Pa 排气能力10L/S 排气能力10L/S 功率1KW 功率1KW 管径￠ 管径￠40 惰性气体：氩气 惰性气体： 单晶生长过程中的通常流率 ： 60slpm 通过质量流量控制器控制的最大值： 通过质量流量控制器控制的最大值： 150m 最小手动流量（手动截止阀） 最小手动流量（手动截止阀） ： 75slpm 氩气纯度最小纯度要求： >99.999％ 氩气纯度最小纯度要求： >99.999％
主要材料与控制器
主炉腔体全部用进口304L不锈钢制作。 主炉腔体全部用进口304L不锈钢制作。 304L不锈钢制作 炉体框架用GB标准型材焊接后，高精度数控机床加工。 GB标准型材焊接后 炉体框架用GB标准型材焊接后，高精度数控机床加工。 日本KENECE单晶棒测量专用高精度双CCD KENECE单晶棒测量专用高精度双CCD相机控制系统 日本KENECE单晶棒测量专用高精度双CCD相机控制系统 (200万相素 万相素) (200万相素)。 进口高精度三洋驱动直流马达。 进口高精度三洋驱动直流马达。 台湾著名厂家生产的伺服驱动电机。 台湾著名厂家生产的伺服驱动电机。 韩国AUTONICS公司检测传感器。 AUTONICS公司检测传感器 韩国AUTONICS公司检测传感器。 日本SMC与德国INFICOM高真空传感器。 SMC与德国INFICOM高真空传感器 日本SMC与德国INFICOM高真空传感器。 德国施耐德与日本富士等电气部件。 德国施耐德与日本富士等电气部件。 名牌控制电脑，台湾产触摸屏。 名牌控制电脑，台湾产触摸屏。 日本三菱高速PLC控制器。 PLC控制器 日本三菱高速PLC控制器。 采用美国航天航空用高分辨率红外测温仪， 采用美国航天航空用高分辨率红外测温仪，三色液面高分 辨率测温仪。 辨率测温仪。
单晶炉培训资料
培训资料培训提纲1．拉制单晶过程异常情况及其处理。
2．石英坩埚的相关知识3．直拉单晶操作及工艺流程，操作注意事项。
拉单晶过程中的异常情况及其处理在拉单晶过程中，经常会出现一些异常情况，作为操作人员除了对设备运行要严密监控之外，对出现的异常情况，应具有一定的应急处理能力，本章节针对各种可能出现的异常情况，介绍一下简单的概念和应急处理的方法。
1、挂边和搭桥挂边是指在熔料过程中，坩埚内绝大部分的多晶硅料熔完了，但有少部分或几块硅块粘在坩埚边上。
搭桥是指在化料时，坩埚原料已全部熔完了，甚至下部在沸腾，但坩埚上部有许多硅块在熔液上部相互接触，形成一座桥，悬挂在上部下不去。
产生这两种情况的主要原因：A装原料不符合要求B 提升坩埚位置和时机不合适C 过早降低了熔料功率熔硅时出现这两种情况要及时处理，就挂边而言，因为现在直拉法系统内都是装导流筒，如果挂边不处理，一旦后边拉单晶把埚位提升时，最终一定会碰到导流筒，导致后续拉晶无法进行，只有停炉，损失很大。
其次是搭桥就更严重，不处理的话就什么也没法做了，只能停炉。
因此有时我们就是冒着硅跳的危险也要把这种情况处理好。
处理方法：首先适当降低埚位，快速升高功率，一旦挂边后搭桥消失，应迅速降温，并适当升高埚位避免硅跳。
2、硅跳硅跳是指熔料过程中，溶液在坩埚中像烧开水一样沸腾，或者液面突然冒出气泡形状,并且有飞溅的现象。
硅跳产生的后果也非常严重，飞溅的溶液可能溅到加热器、保温桶、埚帮、托盘等等;最严重的是易使加热器易产生裂痕，损伤损坏掉。
产生的原因：a多晶硅中有氧化夹层或封闭气泡b石英坩埚内壁上有气泡c加热功率太高，导致温度过高d刚熔完原料时，氩气流量的突然减小。
处理方法：为避免这种情况，我们在装炉时应注意挑选检查多晶硅和石英坩埚（透光仔细观察坩埚内壁上有没有气泡），其次熔料时不要把功率加得太高(功率加的太高导致温度高加剧了原料硅与石英坩埚的反应不利于成晶);时刻注意观察氩气压力流量表是否压力正常。
单晶炉培训资料
应用领域
直拉单晶炉主要用于生产半导 体材料、太阳能电池材料等。
泡生法单晶炉
设备结构
泡生法单晶炉主要由炉体、加热器、控制系统和坩埚等组成。
工艺流程
泡生法单晶炉采用水平生长方式，原料按一定量加入坩埚，在高温下熔化，通过籽晶的旋转和提拉，使熔体中的原子按一 定方向生长。
应用领域
泡生法单晶炉主要用于生产太阳能级单晶硅。
引晶与放肩
总结词
引晶、控制晶棒速度、观察晶棒状态、放肩
详细描述
引晶时需要控制好晶棒速度，避免过快导致断晶，同时观察晶棒状态，确定 无异常情况。放肩时需要调整好角度和位置，确保符合工艺要求。
转肩与缩颈
总结词
转肩、调整晶棒位置、观察肩部形状、缩颈
详细描述
转肩时需要调整好晶棒的位置，确保肩部形状符合要求。缩颈时需要控制好直径 和长度，避免过细导致断晶。
潜力巨大。
环保与节能要求
降低能耗
单晶炉生产过程中需要消耗大量的电能和热能，应采取有效的节能措施，降低能 耗。
减少污染
单晶炉生产过程中会产生废气、废水和固体废弃物等污染物，应采取有效的环保 措施，减少污染。
THANKS
谢谢您的观看
单晶炉培训资料
xx年xx月xx日
目录
• 单晶炉概述 • 单晶炉的种类和应用 • 单晶炉的工艺流程 • 单晶炉的维护与保养 • 单晶炉的安全操作规程 • 单晶炉的未来发展趋势
01
单晶炉概述
单晶炉的定义
• 单晶炉是一种用于生长单晶体材料的设备，它主要由炉体、 加热系统、温度控制系统、气氛控制系统和晶体生长控制系 统等组成。
多元化
开发多种型号的单晶炉，满足不同 客户的需求，拓展市场份额。
全自动单晶炉参数简介
表
长度
P
D
I
100
0.5
2
0.1
1800
0.5
2
0.1
…
…
…
…
全自动的实现
SOP—等径直径控制表，直径控制
2.直径控制——引晶和转肩过程中的PID参数表
颈部直径增益（P）
6
颈部直径微分（D）
6
颈部直径积分（I）
4
转肩直径增益（P）
0.3
转肩直径微分（I）
0.6
转肩直径积分（D）
0.5
全自动的实现
1.点击“系统维护” 2.点击“工艺设置” 3.在需要的步骤前
打勾
结束语
了解了全自动的软硬件基本知识，掌握了 操作要领，我们就可以开始自动拉晶了（至Байду номын сангаас 也能自动“引-放-转-等”）。
全自动目前还不够成熟，希望大家在工作 中多总结，多尝试，争取能提高全自动炉的应 用水平。
谢谢大家！
全自动大部分步骤都能自动完成， 无法完成则会发出警报
适；
比如抽真空：半自动需要人时刻关注真空度是不是合
而全自动会自动进行判断，真空度合适则进入下一步，不合适则 发出警报。这个过程就可以把人解放出来，等待警报即可。
全自动的实现
我们的单晶炉是如何实现自 动的呢？
硬件上加强了测量功能
软件上加强了判断的功能
全自动的实现
硬件设施
1.液面测温仪 测量液面温度，是自动调温,熔接的基础
2.热电堆 热电堆测量的是加热器的温度，是控制热
场温度的基础（必须保证取光孔对准，测量孔 洁净，清晰）。
全自动的实现
硬件设施
3.籽晶位置传感器
单晶炉
单晶炉的构成
提拉头：主要由安装盘减速机籽晶腔划线环电机磁流体籽晶称重头软波纹管等其他部件组成。
副室：主要是副室筒以及上下法兰组成。
炉盖：副室连接法兰，翻板阀，观察窗抽真空管道组成。
炉筒：包括取光孔。
下炉筒：包括抽真空管道。
底座机架：全铸铁机架和底座。
坩埚下传动装置：主要由磁流体电机坩埚支撑轴减速机软波纹管立柱上下传动支撑架导轨等部件组成。
分水器已经水路布置：包括分水器，进水水管，若干胶管水管卡套等。
氩气管道布置：质量流量计 3根以上的柔性管不锈钢管 3个压力探测器高密封性卡套等部件。
真空泵已经真空除尘装置：油压真空泵水环真空泵过滤器真空管道硬波纹管等。
电源以及电控柜：电源柜滤波柜控制柜以及连接线。
单晶炉的定义
单晶炉是一种在惰性气体环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料
熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。
购买技术主要要求
1.单晶炉装料量（单台机产能多少）
2. 能拉多长、几寸的硅棒
3. 拉制晶棒的成品率是多少4拉出硅棒品质（少子寿命、电阻率、碳氧含量、位错密度） 5设备制造工艺控制保证 6自动化控制程度 7设备主要关键部件的配置等。
单晶炉型号定义
单晶炉型号有两种命名方式，一种为投料量，一种为炉室直径。
比如85炉，是指主炉筒的直径大小，120、150等型号是由装料量来决定的。
单晶炉主要需要控制的方面
一、晶体直径（尺寸）
二、温度（功率控制）
三、原料（硅料）
四、泄漏率，氩气质量等。
单晶炉的数据和要求
单晶炉的数据和要求单晶炉是一种用于生产单晶材料的设备，主要应用于半导体、光电子、陶瓷等行业。
单晶材料的制备对于提高材料的性能和可靠性有着重要的影响。
下面将详细介绍单晶炉的数据和要求。
一、单晶炉的基本数据1.炉内温度：单晶炉需要能够达到并稳定控制的高温环境，一般要求在1600°C以上，以适应单晶材料的生长需求。
2.炉子形式：单晶炉通常采用直立式结构，由炉体、加热器、保温层和炉门等组成。
3.单晶炉室容量：炉室容量的大小直接影响到生产的单晶材料的尺寸，一般要求能够容纳不同尺寸的单晶材料，如晶格直径达到2英寸、3英寸或6英寸等。
4.单晶法：单晶炉可根据不同的单晶法设计，如布里奇曼单晶法、凝固熔体法或溶液法等。
根据所选用的单晶法，单晶炉需要具备相应的特殊要求和功能。
5.控温系统：高温环境下需要精确的温度控制，单晶炉需要配备稳定可靠的温度控制系统，如PID控制器等，以确保在单晶材料的生长过程中能够实现所需的温度变化和控制。
二、单晶炉的要求1.温度均匀性：在单晶材料生长过程中，要求炉内的温度均匀分布，以确保单晶材料具备良好的结晶品质。
因此，单晶炉需要具备良好的温度均匀性。
2.真空状态：在一些单晶法中，高温环境下需要维持一定的真空状态，以避免单晶材料与氧气等物质的反应，影响单晶材料的质量。
因此，单晶炉需要能够提供良好的封闭性能和客户所需的真空范围。
3.气氛控制：在有些单晶法中，需要在炉内控制特定的气氛，如氮气、氢气等，以保证单晶材料生长的良好环境。
因此，单晶炉需要具备可控的气氛控制系统。
4.安全性：由于高温环境的特殊性，单晶炉需要具备良好的安全性能，如防爆、防火等措施，确保操作人员的安全。
5.自动化程度：随着技术的不断发展，自动化程度的提高可以提高单晶材料生长的效率和质量。
因此，单晶炉需要具备较高的自动化程度，如温度、压力、气氛等参数的自动控制和监测。
综上所述，单晶炉是一种用于生产单晶材料的设备，具备高温、温度均匀性、真空状态、气氛控制、安全性和自动化程度等要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CL系列单晶炉，属软轴提拉型，用直拉法生长无位错电路级、太阳能级单晶的设备。
此设备结构设计稳定，运行平稳，且有多项安全防护设施，质量流量及温度控制精确，整个晶体生长过程由高可靠的可编程计算机控制器（PCC）控制，并可实现全自动（CCD）控制，包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长。
CL-90型设备提供一对电极，满足用户采用两温区加热的工艺要求。
设备使用18寸或20寸的热系统，投料量60-90Kg，生长6″或8″的单晶体。
设备特点：1、稳定的机架结构设计，增强了设备在晶体生长过程中的抗振动能力。
2、优化的液压提升机构确保副炉室提升和复位时的运动平稳性。
3、与主机分离的分水器设计，在减少冷却水振动对晶体生长的影响的同时优化了水路布局。
4、晶体和坩埚的提升采用双电机结构，保证稳定的低生长速度以及坩埚和籽晶的快速定位。
5、采用无振动的高性能马达和低噪声的减速器驱动晶体和坩埚上升，可提供稳定的低生长速度。
6、设备的真空条件和在真空下的可控惰性气体气流使得热区清洗最佳化。
氧化硅可以在不污染晶体和晶体驱动装置的条件下排除。
7、带隔离阀的副室可以在热区保持工作温度的情况下，取出长成的晶体或者更换籽晶。
8、对惰性气体流量和炉室压力高精度的控制能力，为生长高品质单晶创造了条件。
9、炉盖和炉腔通过两个提升装置提升，很方便的转向一边快捷地清洗。
10、熔化温度通过对加热器温度的电控来维持和调节，加热电源采用直流供电提高了控制精度。
高品质的加热器温度测量传感器实现了精确的温度控制。
12、整个晶体生长过程由一个高可靠的可编程计算机控制器（PCC）控制，包括抽真空、熔化、引晶缩颈、放肩、等经生长和尾锥生长，晶体生长全过程可实现全自动（CCD）控制：。
13、带有数据和报警过程控制的可视化软件，存储在计算机的硬盘中。
可以显示过程变量随时间变化的趋势图。
直流电源5柱变压器，空载电流小，效率比3柱高10%--15%。
双反芯6脉波比桥式整流功耗小。
初级调压功耗小、谐波也小。
水冷循环噪音小，环境温度低。
控制器自动化程度高：除引晶、转肩，其他十多个工艺步全部自动。
PLC控制：抗干扰强，稳定可靠。
触膜屏控制：直观、信息量大、储存历史数据提拉头结构紧凑。
中心软轴，不偏心。
动平衡处理。
25转内基本无扰动。
共振点摆动小。
HG1501技术参数：电源3相380V±10%,50HZ 变压器容量： 230KVA加热器最大加热功率：150KW加热器最高加热电压：60V最高加热温度：1500℃冷炉极限真空度：3Pa晶体直径：φ10"熔料量： 150Kg主炉室尺寸：φ1000×1400mm隔离阀通径：φ350mm副炉室尺寸：φ350×2300mm籽晶拉速范围： 0～8mm/min籽晶快速：≥400mm/min籽晶转速范围： 0～48R/min坩埚升速范围： 0～2mm/min坩埚快速：≥100mm/min坩埚转速范围：0～20R/min籽晶提升有效行程：3000mm坩埚升降有效行程：450mm主机占地面积： 2200mmX1500mm主机最大高度： 7200mm单晶炉操作步骤：1、目的为正确、规范地操作单晶炉，确保生产作业正常，特制订本规范。
2、适用范围适用于TDR-70A/B和JRDL-800型单晶炉的操作。
3、单晶炉操作工艺流程作业准备→热态检漏→取单晶和籽晶→石墨件取出冷却→真空过滤器清洗→真空泵油检查更换→石墨件清洗→单晶炉室清洗→石墨件安装→石英坩埚安装→硅料安装→籽晶安装→抽空、检漏→充氩气、升功率、熔料→引晶、缩颈、放肩、转肩→等径生长→收尾→降功率、停炉冷却4、主要内容A. 作业准备a. 进入单晶车间须穿戴好洁净工作服、鞋。
b. 开炉前，按工艺要求检查水、电、气，确认无误后方能开炉。
c. 准备好一次性洁净手套、耐高温手套、毛巾、纸巾、研磨布、酒精、吸尘刷、吸尘管、防尘口罩。
d. 准备好钳子、扳手和各类装拆炉专用工具。
e. 取单晶的架子、装石墨件的不锈钢小车、装埚底料的不锈钢筒和装硅料的不锈钢小车，并处理干净。
f. 用毛巾将炉体从上到下一遍，擦洗时注意不要将所有控制接线及开关碰断或碰坏，并把炉子周围清扫干净。
B. 热态检漏a. 检查上一炉功率关闭时间，在单晶冷却4.0小时（TDR-70A/B型单晶炉）、5.0小时（JRDL-800型单晶炉）后，关闭氩气（只关闭氩气阀门，主、付室流量计调节阀打开并分别调节到30L/Min），开始抽高真空，并作时间记录。
b. 待炉内压力到达极限（要求达到3Pa以下）后，先关闭主室球阀而后关闭真空泵电源进行检漏，并作相应时间记录，若0.5小时内抽不到3Pa以下时，交有关维修人员处理，在此期间须配合有关维修人员进行装拆炉，并作相关记录。
c. 检漏要求3分钟以上，漏气率<0.34Pa/min为正常，同时作好漏气率记录，若漏气率＞0.34Pa/min时，交有关维修人员处理，在此期间须配合有关维修人员进行装拆炉，并作相关记录。
C. 取单晶和籽晶a. 热态检漏后，旋松付室小门4个螺丝，打开氩气阀门充氩气至常压，关闭氩气，旋开付室小门4个螺丝，打开付室小门。
b. 提升单晶至付室，从付室小门内确认单晶升至所需高度，若无异常，盖住翻板阀，打开液压泵，升起付室。
c. 把安全接盘移到炉筒口处，缓慢转动付室至侧面。
d. 把取单晶的架子放在付室炉筒正下方，准备接单晶。
e. 稳定单晶，移开安全接盘，按下籽晶快降，将单晶降入架子内。
f. 确认单晶完全入架子内后，按住籽晶，用钳子将籽晶从细径处钳断，钳断籽晶后，应稳定重锤，防止重锤快速转动，损坏钢丝绳。
g. 将籽晶从重锤上取下，放在指定场所，再将重锤升至付室内适当位置。
h. 将单晶移到中转区，及时、准确的将单晶编号写在单晶上，待自然冷却后对单晶进行各项参数检测并作好记录。
D. 石墨件取出冷却a. 石墨小件取出1) 打开液压泵电源，按炉盖升按钮上升炉盖。
炉盖上升到位后，再旋转炉盖到侧面。
2) 戴好耐高温手套按顺序取出导流筒及保温盖放在装石墨件的不锈钢小车上，注意要拿稳并轻放。
3) 戴好耐高温手套用钳子夹住石英坩埚的上端部分提起，使其松动，将石英坩埚取出。
若石英坩埚能将埚底料全部带出直接放入不锈钢筒；若不能则将先取出石英坩埚，剩下的埚底料随三瓣埚一并取出后，再将埚底料放入不锈钢筒内。
若出现闷炉等意外情况则用钳子像装料一样一块块取出，直至彻底取出。
最后将不锈钢筒移到指定地方，并写上单晶编号，自然冷却。
冷却后对埚底料进行重量检测并作好记录。
4) 戴好耐高温手套依次取出三瓣埚、埚底放在装石墨件的不锈钢小车上，错误！链接无效。
放上后要注意放稳当。
5) 用埚杆板手从埚杆中央孔的位置拧下不锈钢螺丝，取出埚杆板手，再将埚杆连不锈钢螺丝放在不锈钢小车上，注意堆放稳当。
6) 取出的石墨件一并放在不锈钢小车上，在不锈钢小车边挂上石墨件所属炉号牌，移到指定的位置，自然冷却，移动过程中注意石墨件放置，防止坠落。
b. 石墨大件的取出（一般5炉做一次，须作好大清记录）1) 取出上保温罩放在不锈钢小车上。
2) 取下热电锥，将其及对应的密封及玻璃放到适当的位置以放损坏丢失。
3) 打开油泵开关，按住炉筒升按纽，升起炉筒至限位，旋转炉筒，并降至适当位置。
4) 取出中保温罩放在不锈钢小车上。
5) 先取下加热器螺丝盖，再用专用工具取下加热器螺丝后，取下加热器螺丝和加热器放在不锈钢小车上。
6) 依次取出电极护套、电极石英环、埚杆护套、炉底上压片、炉底上压片下小石墨碳毡、排气套管、下保温罩、炉底压片、炉底碳毡、石墨电极等放在不锈钢小车上。
在不锈钢小车边挂上石墨件炉号牌，移到指定的位置，自然冷却，移动过程中注意石墨件放置，防止坠落。
E. 真空过滤器清洗a. 准备好吸尘刷、吸尘管、酒精、纸巾、扳手，带好手套、防尘口罩。
b. 用扳手打开真空过滤器盖螺丝，取出过滤网。
c. 用吸尘刷仔细清洗过滤网及过滤器内的挥发物。
d. 将清洗后的过滤网缓慢放进过滤器内。
e. 用吸尘刷清洗过滤器盖，用沾酒精的纸巾擦净密封圈，并检查密封圈是否完全就位，防止出现脱落或出槽影响抽空。
f. 盖好过滤器盖并用扳手上好过滤器盖螺丝。
F. 真空泵油检查更换a. 确认关闭主泵球阀和真空泵，在放油单晶炉上挂检修牌，将废油桶置于真空泵放油口下方，打开上下腔放油开关，放完油后关闭上下腔放油阀，废油倒入指定油桶。
b. 清洗真空泵（每5炉清洗一次），用扳手打开真空泵侧盖，置于适当位置，用毛巾彻底清理真空泵腔、侧盖和下腔滤油网的油污，清洗完毕后，安装好滤网，安装好侧盖。
侧盖在打开、安装时小心操作，防止损坏侧盖及油封而漏油。
泵腔内禁止遗留纸屑或其它异物，不然会造成油路的堵塞导致真空泵卡死。
清理真空泵的废弃物放入指定垃圾桶。
c. 打开真空泵注油口，将真空泵油注入真空泵注油孔，观察真空泵油位至油位观察窗1/2位置，停止注油，打开泵侧的油路管道阀门向下腔放油，关闭油口。
d. 启动真空泵工作5min后关闭泵侧的油路管道阀门，察看油位是否处于油位观察窗1/3----1/2位置，关闭真空泵，在放油单晶炉上移去检修牌。
若低于下限重复c、d操作。
G. 石墨件清洗a. 石墨件清洗1) 石墨件必须在指定的清洗室进行清洗，准备好清洗用品(吸尘刷、纸巾、吸尘管、研磨布、除硅粒的专有工具、放石墨件的洁净小车等)戴好手套、防尘口罩。
清洗好清洗台及周围环境。
2) 依次用吸尘刷清洗各类石墨件直至确认无污物，沟槽及接口等吸附挥发物较多的部位要用研磨布认真打磨后再吸尘清洗。
3) 清洗时注意检查各石墨件是否有损坏及粘硅，有损坏及粘硅要及时更换和处理。
4) 操作时要轻拿轻放以免造成石墨件的损坏。
5) 清理完毕的石墨件放到事先准备好的洁净不锈钢小车上。
禁止叠加，移动不锈钢小车要稳当。
6) 清洗后垃圾放入垃圾指定处，清洗好清洗台及周围环境。
b. 石墨大件炉内清洗（适用于每炉小清，石墨大件未取出时在炉内清洗）。
1) 用吸尘刷吸净炉筒、保温罩和加热器上沿拆炉时掉落的残渣。
2) 用吸尘刷仔细用力清洗保温罩，加热器所能触及到的部位。
3) 取出加热器螺丝盖，检查电极螺丝是否松动、胶落或粘硅。
有松动须拧紧，有胶落或粘硅须更换。
再盖好加热器螺丝盖。
4) 如果在拆炉时不小心引起热场移动或转动一定要检查热场是否对称，测温孔要重新校正。
如果侧温孔有偏离会影响测光信号，导致欧陆表数值过小，无法对炉内温度进行自动控制无法成晶。
5) 用吸尘刷吸净炉底上压片、炉底波纹管、排气孔内的附尘及残渣。
6) 用带有酒精的纸巾清理炉壁上部。
H. 单晶炉室清洗a. 付室的清洗安装1) 准备好清洗棒、纸巾、酒精。
2) 在清洗棒上缠上沾有酒精的纸巾，清洗付室内部至上部，直至确认无污物。