拉晶工艺指导书

拉晶工艺指导书一、有关说明（一）、晶体直径坩埚转动（连续可调）液压缸行程加热功率- 加热电压- 加热电流熔化温度主炉室真空泵抽速- 滑阀泵(主泵)- 旋片泵(副泵)冷态空炉子的极限真空度冷态炉子的泄漏率（压升法）允许工作正压不带泵和走道的空间要求总设备高度外围设施- 冷却水消耗量- 冷却水压力绝对压力最小最小最大最大最大最大大约大约最大1 - 30 rpm140 kW0 – 60 Volt2,300 Amp1,600 °C70 l/s15 l/s≤3 Pa0.3 Pa/min20 m /min21.5 kg/cm2.0 kg/c冷却水回水压力- 绝对压力- 冷却水进水温度最大最小最大1.5kg/cm20 °C25 °C23冷却水质量 - pH 值- 电阻> 10 -107 - 9Ohm cm- 硬度< 8 ° d 1 - Fe 离子- Cl 离子 < 0.1 ppm < 10 ppm备注：冷却水必须过滤，以便过滤脏物和有机悬浮颗粒，否则可能堵塞回路和产生局部沉淀。

详细 信息请参阅PW 800 943 NE 或 ND 。

氩气消耗最大100 Sl/min - 氩气压力，绝对值 - 氩气纯度 最大2.0 kg/cm ＞99.999％ 2电源- 频率 - 容量 - 保险 380 V + 10%,50 Hz 大约 190 kVA 3 x 500 Amp.备注：建议用户在厂房的电网配置中为每台设备提供单独的配电柜（盘），配电 柜内至少有两个空气开关（断路器），一个用于加热电源与电网的隔离，一个用 于控制柜与电网的隔离。

（二）、产品质量要求根据客户要求进行生产。

如：1、电阻率控制范围：0.5~6Ω·cm 。

2、无位错缺陷即小于等于 100/cm2。

3、氧、碳含量要求：O 含量≤1.0×1018cm-3、C 含量≤5.0×1016cm-3（三）、产品在生产周转中的标号：1、产品牌号标示参照国家有关标准：CZ —Si —P(B)—<100>为直拉法制造的 P 型单晶硅，掺杂剂为硼，晶向为 100（四）、工具46.+ -（五）化学试剂说明1、无水乙醇规格用量：用分析纯，广泛用于生产中的各个环节，用量相对较大，可以购置大瓶装。

危害程度：（1）急性中毒多发生于口服，严重时可导致呼吸停止；（2）慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可导致轻微头痛、头晕、疲乏、恶心等症状。

防护措施：穿戴好工作服、口罩、手套即可，工作常说严禁烟火。

2、丙酮规格用量：用分析纯，主要用作出去设备、部件附着的油污，但不能直接用来处理橡胶件，用量相对较小。

危害程度：急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，长期接触该品会出现眩晕、乏力等症状；具有腐蚀性，皮肤长期接触可导致皮炎。

防护措施：穿戴好工作服、口罩、手套即可，避免长期反复接触，工作常说严禁烟火。

3、防护通则坚持个人卫生是防护个人身体健康的一个有效手段，应常洗手；不慎溅入眼睛，及时用清水冲洗，如有不适就医。

（六）设备操作按键说明单晶炉生长控制柜说明序号设备名称型号键名说明其它二、工艺流程（一）、工艺流程图说明：1、单晶制造部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14 个工序构成；2、配料工序的入口为公司库房管理部门；3、晶棒工序的出口为公司品管部。

4、在跟工艺流程中，如果拉晶为连续工作时，在停炉到清炉完后,开始从装料重新开始，如在按要求开炉数后或长时间没有开炉时，要从煅烧开始。

（二）工序解释1、配料根据销售计划书之客户需求，按照生产计划进行每炉原料的配重和计算，使产品的质量参数达到预期要求；将原、辅料分发至炉前。

2、装炉按热系统设计方案装配系统零部件，同时将多晶硅原材料、掺杂剂放入单晶炉承载原料的容器石英坩埚内。

3、抽空启动真空泵对单晶炉抽真空，在规定时间内达到设备最低真空、压升率要求。

4、加热给单晶炉通入氩气后通电，保持单晶炉设备真空符合拉晶要求，按档调节进行加热化硅。

5、化硅在规定加热功率下熔化硅料，温度在硅的熔点1412℃以上进行化料，将炉料全部熔化完毕，并使炉内温度趋于稳定。

6、接种待炉内温度稳定到合适引晶的温度时，将籽晶慢慢接触熔硅液面上方，使之预热后籽晶将自动吸附熔硅液面，待光圈稳定后提升拉速，进入下一工艺流程，接种时温度尽可能的高一点。

7、引晶根据炉内的温度，按一定的速度变化范围提升籽晶，按规定长度要求生长规定直径的细径单晶。

8、放肩缩颈长度、细直径单晶符合要求后，降低拉速和控制温度使单晶直径向径向防线逐渐生长，并达到所需大小的尺寸直径要求。

9、转肩在晶体直径生长到规定范围内，提高拉速使晶体向纵向方向生长，达到晶体直径在规定范围内使晶体等径生长。

10、等径放肩符合要求后，计长清零并给定合适的过跟比，待直径趋于稳定后，投入计算机自动生长控制，晶体将在自动条件下生长到规定长度。

（长度根据投料量及直径来觉得）11、收尾当埚内炉料剩余到一定程度之后，通过收尾控制使单晶直径缓慢变细，使至排除未错后与液面脱离。

12、停炉根据工艺要求逐次降温，同时计算机的参数清零，停埚转，使用氩气冷却保护，待炉内发暗后停止氩气，抽真空，并记录，关闭球阀，记录压升率，给下炉开炉提供数据。

13、清炉取出晶体，清理单晶炉设备及热系统工件的表面杂质、附着物及缝隙处的杂质、附着物，经清理后设备应符合投料开炉的要求。

14、晶棒将取出的晶棒及埚底料等送入原料间，进入后道生产工序。

三、拉晶过程（一）、配料1、步骤1.1、根据生产计划、排班情况到库房领取主、辅材料，并办理出库手续。

1.2、填写领料登记表。

1.3、根据生产计划要求进行配料及编号，将原料放入“原料周转筒”内，根据生产合同下达生产指令单。

1.4、根据车间生产计划分配炉次、配料、掺杂，填写配料登记表。

1.5、使用“周转料车”派发原料、辅料至车间操作者。

2、用具分析天平、秤（100Kg）、导电类型测试仪、电阻率测试仪、配料记录本、碳素笔、登记表、一次性薄膜手套、无尘塑料袋、滤纸、原料周转痛、周转车。

3、流程图配料（二）拆清炉1、拆炉步骤1.1、充入氩气，直到小副室门打开，取出晶棒。

1.2、检查籽晶是否符合要求。

1.3、提升炉盖并清炉内壁包括副室的挥发物并用酒精毛巾擦拭干净。

1.4、依次取出大盖和导流筒，石英坩埚、三瓣埚以及托杆待清理。

1.5、用吸尘器及毛刷清理加热器及热系统其他各部件上的挥发物等杂质。

1.6、用吸尘器及毛刷清理防爆阀门内的杂质，用带酒精的毛巾擦拭密封圈等。

2、装炉步骤2.1、清理操作各工位，保持炉台工作区清洁。

2.2、将处理过的石墨热系统用“热系统周转车”运至炉台旁。

2.3、按顺序安装“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”，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铂。

2.4、安装“中、上保温筒”。

2.5、安装“石墨托杆”，用“托杆丁字扳手”拧紧与炉底连接的石墨螺丝，用力适中。

2.6、按顺序安装“石墨埚托”以及“三瓣埚”。

2.7、用吸尘器及毛刷由里到外清除安装过程中带入炉体及石墨热系统中的粉尘以及残渣。

3、用具塑料薄膜手套、热系统周转车、托杆丁字扳手、吸尘设备、排气口护套挂钩4、流程图装炉5、注意事项5.1、必须佩戴一次性薄膜手套后方可基础清洁处理过的炉体内部及石墨热系统。

5.2、安装完三瓣埚要试转，看是否运转正常。

5.3、安装热系统时要注意热系统的对中，尽量避免因短路而造成的打火、电离，尤其是炉子的2个电极周围不能有任何杂质。

5.4、定期要对重锤用沙纸打磨，副室上部也要清洗，检查钢丝绳有无磨损。

5.5、安装石墨电极和加热器和石墨螺丝时它们的接头面必须加一层完整无损的碳铂。

5.6、取晶体剪籽晶时尽量多留籽晶，以供下炉试温度用。

（三）装料1、步骤1.1、准备装炉原料及工具：周转原料筒、掺杂剂、籽晶、石英坩埚、塑料薄膜手套、棉布手套、剪刀、料车。

1.2、更换装料工作服（防尘服、手套），并用除尘设备除去身上附着的杂质、灰尘，方可接近待装料的炉台。

1.3、打开“石英坩埚”包装，检查坩埚有无裂缝、杂质、黑点、气泡等，并用手指轻弹坩埚壁听声音是否发脆，如有质量问题及时更换。

1.4、评估分析原料的整体情况，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（无清洗）应及时更换。

1.5、用“剪刀”逐一剪开原料包装袋，将已开封的原料放在炉前“装料台”上，待装料人员装完台上的原料后，再准备开封下一包原料。

1.6、装料人员在基础经过清洁处理后的炉壁、热系统及原材料前，必须先戴“汗布手套”，再戴“塑料薄膜手套”，当“塑料薄膜手套”受到污染或者破损时应及时更换。

1.7、“石英坩埚”内壁如有附着的石英残渣等杂质，需用将其清理完毕后再将其放入“三瓣埚”内。

1.8、按下大上小的方法将原料装入坩埚内，最后成“馒头”状，一些碎料可以穿插放在大料的缝隙处，不得直接将原料扔入锅内。

1.9、降埚位至下限位（即化料埚位），用“除尘设备”依次出去掉落在炉内的原料残渣。

1.10、清理“保温盖，导流筒”，按顺序安装。

1.11、安装“籽晶”。

2、用具周转原料筒、掺杂剂、籽晶、石英坩埚、塑料薄膜手套、汗布手套、剪刀、装料台、防尘服、除尘设备、擦炉纸。

3、流程图装料4、注意事项4.1、佩戴一次性手套后，不允许接触原料以外的东西，否则更换手套。

4.2、装完料后，料与导流筒下沿保持一定距离。

4.2、装完料后，安装好导流筒后不能给埚转。

4.3、装料时,不要用力碰到石英埚,不要接触周边的物品,装料就近摆放,不要使料与料、料与埚发出撞击声。

4.4、大块料只能放在中下部，严禁放在顶部。

4.5、装完料后，放导流筒时不要转动以防碳粉掉入埚中，影响成品。

4.6、要把石英坩埚的编号记录在拉晶记录本上。

4.7、一定看好最底埚位、平口埚位、最高埚位，并做好记录。

（四）合炉、抽真空1、步骤1.1、启动液压电源，使液压系统预工作不少于1分钟。

1.2、旋合单晶炉炉筒，同时用沾有无水乙醇的毛巾清理接口处的结合面及橡胶密封垫，降炉筒到位。

1.3、旋合单晶炉炉盖，同时用沾有无水乙醇的毛巾清理接口处的结合面及橡胶密封垫，降炉盖到位。

1.4、旋合单晶炉室合炉，同时用沾有无水乙醇的毛巾清理接口处的结合面及橡胶密封垫，降副室到位。

1.5、用纯棉毛巾慢慢接触副室内重锤上“籽晶”，使之稳定。

1.6、将翻板阀处于开启状态，将副室门置于关闭状态。

1.7、停止液压系统电源按钮。

1.8、对炉室进行抽真空，当真空泵处于稳定工作后，开启真空球阀；分两次缓慢开真空泵阀门，第一次略微旋开阀门约2 分钟后将主阀门全部旋开，在30 分钟内炉子真空度将达到设备规定要求。