单晶提高培训讲义

单晶提高培训讲义

一、清拆炉要点

1、电极保护套缝隙清洁度

原因：防止碳毡纤维引起电极与炉底板联通引起短路打火。可采取安装好下保温、电极等石墨器件后使用万用表测量电极与下炉底是否联通。

2、下保温罩排气孔对正

原因：防止排气孔口氧化物堵塞、防止炉内正常拉晶压力无法维持。

3、电极螺丝松紧适度

原因：防止热涨后螺丝断裂引起的打火、防止电极过松引起加热器与电极拉扯打火。

4、石墨托杆螺丝上紧

原因：防止坩埚传送系统无法带动坩埚。

5、中保温测温孔对正

原因：防止温控系统无法自动测量温度信号，从而不能自动控制。

6、副炉室的清扫

原因：副炉室长时间不清理，易在拉晶时被氩气吹落氧化物粉尘，引起单晶杂质断棱。

7、钢丝绳的清洁

原因：长时间不清理，易在拉晶时被氩气吹落氧化物粉尘，引起单晶杂质断棱。

8、翻板阀的清洁

原因：防止杂质掉落，以及隔离时出现无法隔离的事故。

9、五大对中：在整个安装过程中，要求整个热系统对中良好，同心度高，需要严格对中：

①坩埚轴与加热器的对中。将托杆稳定的装在下轴上，将下轴转动，目测是否偏摆。然后将钢板尺平放在坩埚轴上，观察两者之间的间隙，间隙是否保持不变，加热器圆心是否对中。接着装托盘，托盘的中心也要跟加热器对中。

②加热器与石墨坩埚的对中：转动托碗，调整埚位，让石墨坩埚与加热器口水平（此时的埚位成为零埚位），再稍许移动加热器电极，与托碗对中，这时石墨坩埚和加热器口之间的间隙四周都一致。

③保温罩和加热器对中：调整保温罩位置，做到保温罩内壁与加热器外壁之间四周间隙一致。注意可径向移动，不得转动，否则测温孔就对不准了。

④保温盖和加热器对中：升起托杆，让三瓣锅其与保温盖水平，调整保温盖的位置，使得四周间隙一致。

⑤保温盖与石墨坩埚的对中：保温盖入槽，观察保温盖与炉壁之间的距离是否一致。

清拆炉是拉晶中最重要的一部分，在清拆炉中必须保证炉内清洁干净，热场安装到位，如清拆炉出现问题则拉晶必定会出现问题。

二、装料注意要点

环境清洁度：

1、每天三次按照规定打扫清洁卫生；

2、避免清拆炉在车间内进行，如必须在车间内进行时，需在清拆炉完成并打扫卫生1小时后方可进行装料；

3、装料车、热场摆放车、工具车的清洁

热场清洁度：

1、石墨盖板的清洁；

2、石墨导流筒内外壁的清洁；

3、上保温罩内上部清洁

人员清洁度：

1、按照规定进行着装；

2、按照规定穿戴防护用品；

3、在装石英坩埚、剪硅料口袋、装导流筒后需更换手套

中下部装料原则：装料时要轻拿轻放，小碎块的料铺放到埚底，应尽量铺满坩埚底部，大料放在中下部，周围用小料尽量填充间隙，可以装的紧凑些并且贴近埚壁，但应自然堆砌，不能硬挤。与坩埚内壁接触的料块，应尽量选择具有表面光滑的球型面的料，避免尖锐端对着埚壁。

上部装料原则：上部装料时，应减少料块与埚边接触面积，以防止挂边；料与料之间不要挤得太紧，否则会架桥，上部及表面切忌装小碎料堆在导流筒中间一定要使埚能轻微顺利的摇晃；如料较多，需靠在导流筒内壁时，料需呈

坡度，并且靠壁的另一面硅料与导流筒不能卡住。

装料结束后：1、埚转、埚升控制开关关闭。2、检查籽晶、籽晶夹头、重锤、钢丝绳。

抽空检漏中容易出现的问题：真空抽不下、泄露率高。

1、若在抽真空或检漏有轻微不合格，可考虑为空气置换不干净，可手动进行置换后继续抽空检漏。

2、若真空抽不下，可检查泵房对应大罐是否盖子安装太紧、密封圈是否破损、密封圈是否干净。

3、若真空抽不下，可检查尾气管道盖板是否正确安装、密封圈是否破损、密封圈是否干净。

4、若是检漏不过，则重复擦拭各个密封圈，尤其是在大清后的下炉室密封圈和测温孔密封圈。

5、若找不到漏点，则可利用翻板阀分割主副炉室初步判断漏点再进行分析判断。

四、化料中的注意事项

(一)熔料过程

1.熔料前将埚升、埚转电机的空开关掉，并在熔料开加热器前观察埚位；

2. 在熔料过程中，定时操作者观察炉内情况，在塌料时注意手动提升坩埚。如果不及时把坩埚升上来，料块的主体部分处于低温区，会增加熔料时间，也就增加了硅液与石英埚的反应时间，不利于坩埚的保护（单晶的氧碳含量会超标）。而且埚底长期处于低温区，增加了漏料的几率。因此要求操作者及时注意熔料情况，随着料的垮塌手动提升埚位，但应保证料与导流筒之间的安全距离有4-5cm，防止石英坩埚底部硅料翻出时碰到导流筒。

3.在塌料时及时按照技术质量部下发文件开启埚转，使硅料均匀受热。

(二)熔料操作中的注意事项

1．不能一次性把坩埚升降太多，会使熔料温度出现大幅变化产生硅跳（温度震荡）。料一垮塌马上开0.5转埚转，使坩埚均匀受热；

2．整个熔料过程中，都要有防范漏料的意识。由于每次装料情况不同，因此，熔料过程中操作人员不能离开炉台，要随时观察情况，及时处理挂边、搭桥、漏料及其他意外事故。为了防范漏料，平时就应该积累以下经验：高温多少时间会塌料，这时液面在什么位置。判断漏料的迹象除了溶液出现的时间、溶液的高度外，还可以查看加热电流、电阻是否稳定，因为漏料会造成打火；波纹管及炉底板的温度是否升高等；

(三)熔料中常见的异常情况

1.“搭桥”，搭桥指硅料将要熔完时，部分硅块在硅熔体上面形成一座“桥”。

2.“挂边”，熔料完成后，降埚位至最底，转埚转，观察埚边是否有硅料挂在坩埚边。所谓挂边指硅绝大部分熔完后，硅熔体上面坩埚边上粘有硅块的现象。

3.全熔后要求仔细观察液面有无杂质，石英坩埚有无不良反映。如发现液面上漂浮着杂质比较多时，应及时降功率，降籽晶进行提渣。

4、跳硅，主要由于硅料熔完后，未及时降低功率高温时间较长，使硅液产生沸腾；或者因“挂边”烤料温度高。

(四)异常情况处理方式

产生挂边和搭桥一是坩埚内多晶硅装的不合要求，二是熔硅时坩埚位置太高，过早的提高坩埚位置和过早的降温都容易产生挂边和搭桥。

处理挂边的具体操作应按照情况区分：

⑴应该在坩埚中心的料未化完时，就将挂边处理掉。因此，当料刚刚全部垮下时，就要注意观察有无挂边的可能。如果有应将埚位降到较低的位置，使挂边料处于加热器纵向的中心位置（高温区）进行烘烤。在处理挂边料时，功率要适当升高；

⑵如果所有的料都化完了，仍有较大的挂边（小块的在收尾时不致碰到导流筒的不必处理），这时即使有跳料和刮石英片的危险，还是要把埚位降低，停埚转，升高功率，将挂边化掉。一般情况下，在还未到严重跳料时挂边就能被处理掉。一旦挂边搭桥消失，快速降温，避免产生硅跳。

3、化料挂边造成坩埚严重变形的处理

此情况通常分为三种：

⑴当坩埚变形轻微不影响或只在尾部才会碰到导流筒影响成晶时，应按正常成晶方法操作；

⑵当坩埚变形较严重估计到在晶体头部就会碰到热屏影响成晶时，可将引晶埚位适当降低，尽量拉一节单晶或晶体出来；

⑶当坩埚变形严重降低埚位也拉不了多少时，可请示班长后，经班长确认后可直接停炉，避免耽误时间。

当出现1 、2两种情况后且拉出了单晶时，需多观察炉内情况，一旦发现液面出现抖动，可停埚升，并分步停埚转，进行收尾。

4、跳硅处理