單晶生產(chǎn)培訓(xùn)一

1、直拉單晶工培訓(xùn)簡(jiǎn)明教程第一節(jié)   設(shè)備認(rèn)知一、晶體生長(zhǎng)的要求1.必須保持多晶原料、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境的高純衛(wèi)生；2.晶體生長(zhǎng)是在高溫下進(jìn)行，為避免硅的氧化，必須在真空系統(tǒng)和保護(hù)氣體（氬）下進(jìn)行；3.拉晶過(guò)程中必須保持速度和溫度的穩(wěn)定；二、直拉單晶爐的組成根據(jù)晶體生長(zhǎng)的要求，直拉單晶爐主要包括爐體、電氣部分、熱系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氬氣供給裝置六部分組成；1.       爐體包括提拉頭、副爐室（上爐室）、主爐室、底座等部分；2.       電氣部分包

2、括速度部分、加熱部分、真空系統(tǒng)控制、氬氣控制、爐筒升降控制等組成；2.1速度部分包括上軸上下速度（SL）、上軸轉(zhuǎn)速(SR)、下軸上下速度(CL)、下軸轉(zhuǎn)速(CR)四個(gè)部分；2.2正常拉晶時(shí)各速度的要求：SL：方向、大小控制可由觸摸屏或引晶小盒控制，兩者可以相互轉(zhuǎn)換，注意：在操作人員不在爐前時(shí)必須關(guān)閉引晶小盒的電源以避免事故的發(fā)生！正常拉晶時(shí)SL數(shù)值大概在1.20.6mm/min左右范圍內(nèi)變化；CL：方向、大小控制由觸摸屏控制，正常拉晶時(shí)其大小隨所SL的變化而按比例變化；CL/SL俗稱(chēng)堝跟比；堝跟比隨所拉制晶體的大小而變化；在實(shí)際拉晶過(guò)程中要及時(shí)的驗(yàn)證堝跟比以確定其正確性、所拉晶體直徑的準(zhǔn)確性；

3、SR：俗稱(chēng)晶轉(zhuǎn)，方向及大小由觸摸屏面板控制；正常拉晶時(shí)SR為1013r/min;順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；CR:俗稱(chēng)堝轉(zhuǎn)，方向及大小由觸摸屏控制，正常拉晶時(shí)CR為8r/min；在引晶、化料時(shí)可調(diào)整其快慢以盡快將溫度調(diào)整到合適值；要求：1.在兩個(gè)工作日內(nèi)必須熟練掌握四個(gè)速度的控制； 2.會(huì)演算拉制6吋（155mm）、8吋晶體所要求的堝跟比各是多少？3.在3個(gè)工作日內(nèi)必須掌握加熱部分、真空系統(tǒng)控制、氬氣控制、爐筒升降控制等的操作；3、熱系統(tǒng) 熱系統(tǒng)由石墨加熱器、保溫系統(tǒng)、支持系統(tǒng)、托桿、托碗、導(dǎo)流筒等組成； 第二節(jié)拉晶過(guò)程裝料1  裝料前的準(zhǔn)備.(1)  確認(rèn)已完成設(shè)備點(diǎn)檢項(xiàng)目.(

4、2)  檢查取光孔是否對(duì)好.(3)  準(zhǔn)備好一次性手套、線手套、剪刀、口罩、高純車(chē)等輔助用品.(4)  從物料柜取出多晶原料與料單放在裝料小車(chē)的一層,檢查是否錯(cuò)誤.(5)  帶上一次性手套(分析純對(duì)手有傷害),用擦爐紙沾上酒精將高純裝料車(chē)擦干凈.(6)將堝位升至上限位.2. 檢查、裝石英坩堝.(1)打開(kāi)坩堝紙箱包裝,帶上一次性手套,將坩堝與塑料包裝一起放在高純車(chē)上.(2)打開(kāi)塑料包裝,更換一次性手套,將坩堝對(duì)著光源進(jìn)行檢查,看是否可以使用. 注意:有以下特征之一者,不能使用.     磕碰損傷(位于坩堝上沿的微小碰

5、傷除外).     裂紋.     嚴(yán)重劃痕.     直徑3的氣泡和黑點(diǎn),數(shù)量1個(gè).(注 氣泡:夾在坩堝壁內(nèi)的空洞.黑點(diǎn):有色雜質(zhì)點(diǎn).)     直徑3的氣泡和黑點(diǎn),數(shù)量5個(gè).     直徑3的氣泡和黑點(diǎn),合計(jì)數(shù)量5個(gè).(3)檢查確定能夠使用后,將坩堝裝入三瓣堝中,要裝水平.(20堝比較重,裝時(shí)可以?xún)扇?(4)如若發(fā)現(xiàn)坩堝異常時(shí)及時(shí)與班長(zhǎng)聯(lián)系.3. 取料3.1多晶原料的取放必須輕拿輕放，嚴(yán)禁野蠻

6、裝卸造成包裝袋的破損；3.2生產(chǎn)操作員工打開(kāi)多晶包裝袋時(shí)必須遵守以下規(guī)定：在裝料小車(chē)一層上剪開(kāi)多晶的外包裝（不帶高純手套）；但不允許接觸到第二層包裝袋帶高純手套取出多晶原料的二次包裝袋并在高純裝料小車(chē)上層剪開(kāi)（進(jìn)行此項(xiàng)操作時(shí)不允許其接觸到多晶袋的一次外包裝）；裝多晶料必須帶二層手套：尼龍手套和塑料高純手套；穿上裝料衣服,帶好口罩、手套以后,剪開(kāi)料袋進(jìn)行裝料.1、將坩堝升到上限位；檢查石英坩堝質(zhì)量的好壞；將石英坩堝放入石墨堝內(nèi)；坩堝底部選擇小塊的料(直徑20)鋪放,應(yīng)盡量鋪滿(mǎn)坩堝底部.坩堝中下部選擇較小塊的料(直徑40)裝入,多晶料可以裝的緊湊并且貼近堝壁,但應(yīng)該是自然堆砌,而不是硬擠.坩堝中部

7、選擇大塊料(直徑70)緊靠堝邊裝,并且保證對(duì)稱(chēng)裝入.堝中央可以裝入中度、較小、小塊的料.坩堝上部選擇中度、較小的料塊,除最上一層外,仍可以緊靠堝邊裝.裝最后一層時(shí),可以有意識(shí)的選擇一些料,讓料突出堝沿10-20,但不能搭在堝沿上.應(yīng)注意以下幾點(diǎn):減少料塊與堝邊的接觸面積,以防止掛邊.在料塊互相之間的相對(duì)位置方面,要估計(jì)在料塊跨塌時(shí),是否架橋,然后做出相應(yīng)的調(diào)整.(4)裝料過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題:裝料過(guò)程中必須保證料塊輕輕的與坩堝接觸,避免任何的磕碰.裝料過(guò)程中嚴(yán)禁多晶原料與料袋外表面直接或間接的接觸.裝料過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一次性手套破了,要及時(shí)更換.不論是上、中、下哪個(gè)部位,料塊尖銳部位不能直接對(duì)著坩堝壁

8、.注意裝料過(guò)程中防止把料撒進(jìn)爐膛內(nèi).如有摻雜,應(yīng)將摻雜裝在石英坩堝的中部.避免提渣時(shí)將摻雜提出；若遇原料直徑較小（1mm），裝料時(shí)不可求多將石英堝裝的過(guò)滿(mǎn)，而應(yīng)使石英坩堝的邊沿距堝口保持20mm的距離；以避免加熱時(shí)使多晶原料膨脹而溢出石英堝造成事故；4. 裝完料將坩堝降至熔料堝位.(18系統(tǒng)堝位-115,20系統(tǒng)堝位-103)5. 坩堝降到指定位置后,脫去裝料衣服,帶上一次性手套將大蓋和導(dǎo)流筒裝入爐內(nèi).6. 更換一次性手套,檢查導(dǎo)流筒與多晶料之間的距離,能否允許坩堝轉(zhuǎn)動(dòng).7. 檢查無(wú)誤后,帶上一次性手套,用酒精擦凈爐蓋、副室、爐蓋與爐筒的密封面、副室與爐蓋的密封面及插板閥,然后合上爐蓋,關(guān)閉插

9、板閥.8. 降下重錘,檢查籽晶是否可以活動(dòng),鋼絲繩是否有毛刺或是纏松,鋼絲繩夾頭內(nèi)的鋼絲繩是否有毛刺或是纏松,如有毛刺或是纏松要及時(shí)向上返或者進(jìn)行更換.9. 檢查無(wú)誤后,合上副室,打開(kāi)插板閥.10. 更改計(jì)算機(jī)中的參數(shù).(1)更改初始裝料量()的參數(shù)為本次的實(shí)際投料量.操作步驟:在操作界面上點(diǎn)工藝參數(shù),出現(xiàn)初始化界面,把初始裝料量()該為本次的實(shí)際投料量.(2)更改坩堝跟蹤/投料重量為實(shí)際投料重量.操作步驟:在操作界面點(diǎn)坩堝跟蹤,出現(xiàn)坩堝跟蹤控制環(huán)界面,更改投料重量為當(dāng)前坩堝內(nèi)的實(shí)際投料重量.如果進(jìn)行了步驟(1)后,采用自動(dòng)抽真空工藝,此處的投料重量會(huì)自動(dòng)修改和初始化投料重量一致.注意:此參數(shù)

10、十分重要,如果設(shè)定值和實(shí)際值不符,將導(dǎo)致等徑時(shí)計(jì)算機(jī)計(jì)算的堝跟與實(shí)際堝跟不一致.值得注意的是在拉晶時(shí)提出一段棒子時(shí),如果用自動(dòng)隔離程序,則計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算,不需要手動(dòng)修改;如用手動(dòng)隔離,則計(jì)算機(jī)坩堝內(nèi)剩料重量,需要手動(dòng)修改.11.查看計(jì)算機(jī)內(nèi)每一步驟的工藝參數(shù)是否設(shè)置正確.注意:養(yǎng)成每選擇自動(dòng)步驟之前先查看工藝參數(shù)是否設(shè)置正確的習(xí)慣!尤其是涉及到坩堝位置的參數(shù),一定要確定其準(zhǔn)確無(wú)誤.抽空1.     檢查主真空泵的油位和皮帶,一切正常后啟動(dòng).2.     啟動(dòng)主真空泵時(shí),需點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)兩、三次后,在開(kāi)泵.等待主泵轉(zhuǎn)速均勻

11、后,打開(kāi)節(jié)流閥,待節(jié)流閥全開(kāi)后,打開(kāi)球閥.不經(jīng)點(diǎn)動(dòng)直接開(kāi)泵會(huì)影響泵的壽命.3.     進(jìn)行抽空/檢漏步驟 操作步驟:在操作界面點(diǎn)工藝選擇,出現(xiàn)自動(dòng)工藝(返回)界面,在此界面下點(diǎn)抽真空即可.當(dāng)抽真空步驟完成之后系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入檢漏步驟.兩分三十秒會(huì)顯示泄露率.注意:上述從抽真空完成直接進(jìn)入檢漏是在程序控制里面設(shè)置好的.在系統(tǒng)維護(hù)界面下的工藝自動(dòng)步驟里的自動(dòng)進(jìn)入檢漏工藝前打.如果沒(méi)有設(shè)置,即沒(méi)有選擇,則抽真空完成之后電腦將會(huì)提示我們抽真空完成,這時(shí)需要我們?cè)诠に囘x擇界面中,手動(dòng)切入檢漏步驟.其他自動(dòng)步驟都是如此.4.   

12、60; 若泄露過(guò)大,可用手動(dòng)充幾次氬氣后在進(jìn)入工藝選擇界面選擇檢漏,進(jìn)行自動(dòng)檢漏.5.     抽空注意的問(wèn)題:(1)  要檢查球閥是否全開(kāi).電磁閥是否吸合.(2)  根據(jù)爐內(nèi)所裝料的情況選擇是自動(dòng)抽空還是手動(dòng)抽空.(沫子料一定要采用手動(dòng)抽空,因?yàn)樽詣?dòng)抽空氬氣流量太大,避免料被氬氣吹入爐膛.)熔料1.         檢漏合格后,就可以在操作界面上點(diǎn)工藝選擇,出現(xiàn)自動(dòng)工藝(返回)界面,在此界面下點(diǎn)壓力化,此時(shí)系統(tǒng)壓力控制環(huán)將進(jìn)入閉環(huán),電腦會(huì)把爐內(nèi)壓力控制在

13、我們?cè)O(shè)定的壓力數(shù)值上.壓力化完成以后,點(diǎn)工藝選擇,出現(xiàn)自動(dòng)工藝(返回)界面,點(diǎn)熔料后,手動(dòng)打開(kāi)加熱器開(kāi)關(guān),電腦將進(jìn)行自動(dòng)熔料.2.         熔料過(guò)程中的注意事項(xiàng):(1)  由于每次熔料情況都不相同,使得堝位參數(shù)不好設(shè)置,只能采用手動(dòng)升堝位.(2)  一旦跨料之后,應(yīng)該馬上將坩堝升上來(lái).以后隨著料的逐漸跨下,應(yīng)逐漸升高堝位.如果不及時(shí)將坩堝升上來(lái),料塊主體部分處于低溫區(qū),會(huì)增加化料時(shí)間,也 增加了坩堝與硅液的反應(yīng)時(shí)間,不利于坩堝的保護(hù).而且,坩堝長(zhǎng)期處于低溫區(qū),增加了漏硅的機(jī)率.上升的時(shí)候

14、要注意,要在料與導(dǎo)流通之間留夠安全距離.(3)  整個(gè)熔料過(guò)程,都要有防范漏料的意識(shí).因此,熔料過(guò)程中操作人員不能長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)爐臺(tái),要隨時(shí)觀察爐內(nèi)情況,及時(shí)處理好掛邊、搭橋、漏硅以及其他事故.為了防范漏料,在平時(shí)就應(yīng)該積累以下經(jīng)驗(yàn):高溫多少時(shí)間會(huì)第一次跨料,這時(shí)的液面高度在什么位置.判斷漏料的跡象,除了出現(xiàn)熔料時(shí)間、溶液的高度位置外,還可以從加熱電流是否穩(wěn)定,波紋管的溫度是否升高來(lái)判斷.因?yàn)槁┝匣卦斐啥搪反蚧?3.         熔料過(guò)程中出現(xiàn)掛邊的處理(1)  應(yīng)該在干果中心的料沒(méi)有化完之前,

15、就將掛邊處理掉.因此,當(dāng)料全部跨下時(shí),就要觀察有無(wú)掛邊的可能.如果有應(yīng)將過(guò)為降到較低的位置,使掛邊處于高溫區(qū)進(jìn)行烘烤.(2)  如果所有料都化完了,仍有較大塊的掛邊,這時(shí)即使有跳料的危險(xiǎn),也要把堝位降到最低,升高功率,將掛邊烤掉.這是一般情況的處理辦法,具體情況,需現(xiàn)場(chǎng)分析,自己應(yīng)變處理.4.         如果在料快化完時(shí),發(fā)現(xiàn)液面上有渣子時(shí),應(yīng)及時(shí)將功率,降籽晶進(jìn)行提渣.提渣過(guò)程中遇到的問(wèn)題與解決辦法由于目前原料清洗時(shí)存在的一些問(wèn)題，我們?cè)诶н^(guò)程中不可避免的存在提渣現(xiàn)象；提渣效果的好壞直接影響著拉

16、晶的正常與否；為此我們一定要重視提渣這個(gè)步驟；1、  籽晶與渣蓋接觸點(diǎn)粘接不牢，在提離液面時(shí)導(dǎo)致渣蓋掉下，濺起的熔硅損壞其他熱場(chǎng)器件；要使用細(xì)籽晶提渣并保證籽晶與雜質(zhì)塊接觸部位的充分熔接；2、  提渣不及時(shí)，或掌握的時(shí)間不準(zhǔn)確，導(dǎo)致提渣不徹底；提渣的最佳時(shí)機(jī)是在固態(tài)硅即將熔完的那一刻（剩余一小塊）將其提出；這時(shí)候的雜質(zhì)基本上全部粘在此小塊上；粘接時(shí)要保證粘接良好避免提出時(shí)掉下；3、  分不清原料該不該提渣而亂提渣；西安隆基硅技術(shù)清洗的原料原則上都要提渣；進(jìn)口免洗包裝的原料視情況可以不提；4、  另外我們一定要注意裝料時(shí)要保證爐臺(tái)的高純衛(wèi)生，按照要求穿高純

17、裝料服裝；并裝料時(shí)嚴(yán)密注意一次性手套的破損情況，若有損壞應(yīng)及時(shí)更換以避免將壞的塑料手套掉入原料中造成污染；引晶、放大、轉(zhuǎn)肩：引晶的目的： 等徑：目的:為按照合同要求控制單晶硅棒的直徑,使電腦系統(tǒng)通過(guò)直徑控制模擬信號(hào)和熱場(chǎng)模擬信號(hào)來(lái)自動(dòng)調(diào)整拉速和熱場(chǎng)溫度以保持晶體直徑.操作步驟:1.     投等徑 進(jìn)入轉(zhuǎn)肩后觀察晶體周邊光圈的狀態(tài),待光圈由不規(guī)則,暗淡.漸變?yōu)橛謭A又亮,光圈變的渾厚,此時(shí)晶體棱線出現(xiàn)一定的抹度,棱線由2個(gè)點(diǎn)匯聚為1個(gè)點(diǎn).說(shuō)明轉(zhuǎn)肩成功.(此時(shí)等徑控制里的直徑控制信號(hào)數(shù)值的波動(dòng)范圍較小.)在工藝選擇里選擇等徑.2. 

18、60;   壓聶耳跟光圈 投等徑后壓好聶耳跟光圈,一般為聶耳跟光圈與晶體光圈(由內(nèi)向外)相交的2/3處.然后在等徑控制界面里選擇ON鍵.即可打開(kāi)閉環(huán),使電腦開(kāi)始自動(dòng)調(diào)整拉速.注意:此時(shí)的直徑信號(hào)應(yīng)在450-550左右,在系統(tǒng)維護(hù)界面里選擇模擬量,查看紅外直徑信號(hào)的顯示應(yīng)在2.500左右,偏差太大應(yīng)進(jìn)行調(diào)整.此信號(hào)是評(píng)定電腦反映速度的標(biāo)準(zhǔn),2.500是較適中的參數(shù).是保證單晶硅棒的重要依據(jù).3.     投生長(zhǎng)控制閉環(huán) 進(jìn)入等徑后,按照我們下載的工藝參數(shù)里,等徑選項(xiàng)有個(gè)生長(zhǎng)控制1打開(kāi)長(zhǎng)度.在晶體生長(zhǎng)長(zhǎng)度達(dá)到這一設(shè)定值后,生長(zhǎng)控制會(huì)自動(dòng)打開(kāi)閉環(huán).此功能為根據(jù)設(shè)定拉速,調(diào)整液面溫度,以期在設(shè)定拉速左右調(diào)整溫度.保證晶體直徑.4.     確保等直徑生長(zhǎng) 每20分鐘對(duì)等徑的晶體進(jìn)行直徑測(cè)量、并作好相關(guān)記錄。5.      以上為等徑過(guò)程的步驟.下面介紹等徑過(guò)程中斷線的處理原則(1)