拉晶工艺及操作规程.ppt

拉晶工艺及操作规程;一、拉晶工艺流程图;说明：;二、具体操作规程;1.拆、清炉;取出晶体

;检查钢丝绳、籽晶、取出热系统部件;清炉过程;安装热系统;连接部位的检查;2.装料;中下部的料可以装得紧凑些并且贴近埚壁，但应该是自然堆砌，而不是硬挤。上部的料块，仍可轻轻靠在埚壁上，但应该注意四点：

a)减少料块与埚边的接触面积，以防止挂边；

b)在料块的相对位置方面，要预估料块在垮料后，是否会架桥，然后进行相应的调整；

c)装最上面局部时，小块的料不要靠在埚壁上(挂上后难以被烤下);

d)不管是上、中、下哪个部位，料块锋利部位不能直接对着坩埚壁;

装完料后，用洗尘器吸干净石英埚、石墨埚、加热器上沿，顶层炭毡上的料渣，给定埚转2rpm，检查埚转动是否平、是否晃动，要求埚摆动在2mm范围内，快速降坩埚到化料位置，注意不要超过下限即最低埚位〔此处指热场装配时确定的平安下限，每套热系统刚使用时都要确定最低埚位，并明确标记在此炉记录本上。确定最低埚位的方法：在装炉过程中，对好平口后，取出三瓣石墨坩埚，降埚位直到埚托距离石墨电极20mm距离时的埚位值。〕，防止造成短路。;埚位降到位后停止埚转，安装下保温盖及导流筒，安装时要戴上薄膜手套，以防手沾污多晶料，并且要防止导流筒与多晶料接触。

检查无误后，擦拭干净主炉室、副炉室密封面，合上炉盖，确认籽晶的型号和质量，检查籽晶是否装好。籽晶夹头装到重锤上时不能拧得过紧，正确操作为：拧紧后再拧回1/3到1/2圈。整个拆装炉、装料过程中，籽晶不能有任何磕碰、损伤，对是否损伤有疑问时，应更换新籽晶。翻开小副室门，用沾有酒精的棉布或毛巾擦拭干净翻板阀的密封圈及翻板阀内部，关上翻板阀。停稳籽晶后，翻开翻板阀，关好小副室门，准备抽空。

按要求做好记录。;3.抽空;4.充氩气;5.化料;挂边的处理

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，正确的处理顺序是：先用较高的埚位，将支撑住挂边的处于坩埚中心的料块熔垮，使之与挂边料脱离，再将埚位降到较低的位置???使挂边料块处于加热器纵向的中心位置〔即高温区〕，进行烘烤。在处理挂边的过程中，功率要适当地升高。

如果所有料都化完了，仍有挂边，这时即使有跳料风险，还是应该把埚位降到最低，升高功率，将挂边化掉。因为有挂边时，拉晶无法进行。一般情况下，还未到严重跳料时，挂边就能被处理掉。

利用化料时间，检查计算机内各参数设定是否正确。

观察硅液面有无渣滓，决定是否需要提渣，如有渣滓，在剩一小块料没化完前，用此块料尽量粘熔硅中的渣滓，将其提出，并按要求做好记录。;6.引晶;引晶过程中要时刻注意观察炉内情况，根据情况灵活调节拉速保证引晶正常进行。引晶过程中尽量不调节温度，防止位错产生。

引晶要求熔接、缩颈均良好，直径在3-6mm之间，长度150mm。

引晶高速段的平均速度应控制在3-6mm/min之间。过慢不能排除位错，过快那么放肩时易放“飞〞〔放肩时长的太快，甚至于呈方形〕，容易导致单晶半途断棱。;圆籽晶和方籽晶;7.放肩;放肩时不成晶(断棱)的处理

第一次放肩不成晶时，无渣回熔。

有渣时用晶快升提升至导流筒的中间部位后，将SL设定在6.0㎜/min上升5分钟后快速提升到副室，翻开主室氩气阀门盖好翻板阀。关闭翻板阀后，翻开快速充气阀门V1给副室充气，到达常压后翻开副室小门，取出不成晶品。

c)清理副炉筒，擦拭小副室门密封处。

d)检查籽晶，并稳定好籽晶，合好小副室门，用副室泵，开始抽真空。;副室抽真空

;8.转肩;9.等径;等径过程中掉苞的处理(以拉制6.5″单晶为例);B)冷却单晶的步骤：

在需要拉多段单晶时，取出单晶棒前，晶体应逐步冷却，以防止晶裂。步骤如下：

a)先将计算机退出自动控制，然后将欧陆退出自动，并将加热功率略微升高〔参考上段引晶功率和欧陆值适当增加〕。

b)将埚跟关闭，快速降坩埚30～40mm，使晶体脱离液面。

c)晶升速度起初设定为1.5mm/min，逐步增加，四小时左右将晶体提升至副炉筒。翻开V3，关闭V2，关闭翻板阀，用V1充气到压力表一半左右，让晶体再冷却10分钟。最后充气到正压，才可以取出晶体。;本卷须知;d)确认主室氩气通上之后，才能盖上翻板阀，如果主室被抽成真空，将会出现严重的跳料，损坏导流筒及热场。

e)主室通气后，随时观察炉内是否正常，防止结晶和跳料。

f)取出晶体并且检查或更换好籽晶后，擦拭干净各部位密封处，降下炉筒，关上小副室门，给副室抽上真空之后，不能直接翻开翻板阀，必须赶气三次后，才能翻开。

h)赶气完后，翻开翻板阀，通上副室氩气V2，关闭主室氩气V3，关闭副室阀，关闭副室泵。这五步